JP2014090611A - Ac motor controller and soundness confirmation method of current detector of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、交流電動機を駆動制御する交流電動機制御装置と、その制御に用いる電流検出器の異常の有無を確認する電流検出器健全性確認方法に関する。 The present invention relates to an AC motor control device that drives and controls an AC motor, and a current detector soundness confirmation method that checks whether there is an abnormality in a current detector used for the control.
電力変換器を用いて交流電動機を制御する際には、交流電動機の巻線に流れる電流を電流検出器で検出した電流値と、交流電動機制御装置内で演算した電流指令とが一致するように、電圧を調整する制御ループが使用されている。しかし、電流検出器が未接続もしくは誤接続であった場合、実際には過剰な電流が流れているのにもかかわらず、過電流保護が作動せずに電力変換器自体を破損することがある。
その対策として、例えば特許文献１には、直流通電時の電流値で電流検出器の接続の正常・異常を判定し、接続が未接続であるか誤接続であるかを判定する技術が開示されている。
When controlling an AC motor using a power converter, make sure that the current value detected by the current detector for the current flowing through the winding of the AC motor matches the current command calculated in the AC motor controller. A control loop is used to regulate the voltage. However, if the current detector is not connected or is not connected correctly, the power converter itself may be damaged without the overcurrent protection being activated even though an excessive current actually flows. .
As a countermeasure, for example,
しかしながら、特許文献１に開示された技術を含む従来技術においては、前記のように電流検出器の接続の異常のみを検出する機能では、電流検出器の接続は正常であって、電流検出器自体の損傷などにより出力信号が不適切な状態となった場合には、電流検出器の異常を判定することは困難であるという問題がある。
また、電流検出器自体、および、電流検出器の接続には問題がない場合でも、交流電動機制御装置に接続された交流電動機の内部抵抗値が大きい場合、発生する電流が小さいため電流検出器が検出する電流が小さくなる。この場合は電流検出器が未接続であると誤判断する可能性がある。
また、電力変換器の出力端子に対し、正常に接続されている電流検出器と、誤接続されている電流検出器の判定は困難であるという問題がある。
However, in the prior art including the technique disclosed in
Moreover, even if there is no problem in the connection of the current detector itself and the current detector, if the internal resistance value of the AC motor connected to the AC motor control device is large, the generated current is small and the current detector is The detected current becomes smaller. In this case, it may be erroneously determined that the current detector is not connected.
In addition, there is a problem that it is difficult to determine which current detector is normally connected to the output terminal of the power converter and which is incorrectly connected.
本発明は、前記した問題に鑑みて創案されたものであり、その目的および課題は、電力変換器（電動機駆動用電力変換器）の出力端子に対し、電流検出器が正常に接続されているか否かを事前に確認できる交流電動機制御装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the object and problem thereof is whether the current detector is normally connected to the output terminal of the power converter (electric power drive power converter). It is to provide an AC motor control device that can confirm in advance whether or not.
前記の課題を解決して、本発明の目的を達成するために、以下のように構成した。
すなわち、本発明の交流電動機制御装置は、供給される電力を可変電圧可変周波数の電力に変換し、交流電動機を可変速駆動する電動機駆動用電力変換器と、該電動機駆動用電力変換器の電力変換機能を制御するＰＷＭ制御装置と、前記交流電動機に流れる電流を検出する電流検出器の異常を判定する電圧指令信号を出力する異常判定用電圧指令演算手段と、前記電圧指令信号を前記電動機駆動用電力変換器に印加することによって前記電流検出器から得られる電流のパターンにより前記電流検出器の異常を判定する異常判定手段とを有する電流検出器異常判定装置と、を備え、外部指令信号と前記電流検出器の検出信号とに基づき、前記ＰＷＭ制御装置は、前記電動機駆動用電力変換器に制御信号を供給し、前記電流検出器異常判定装置が前記交流電動機の運転前に電流検出器が異常と判定した際に異常表示を出力することを特徴とする。
また、その他の手段は、発明を実施するための形態のなかで説明する。
In order to solve the above-described problems and achieve the object of the present invention, the present invention is configured as follows.
That is, the AC motor control device of the present invention converts the supplied power into variable voltage variable frequency power, and drives the AC motor at a variable speed, and the power of the motor drive power converter. A PWM control device for controlling a conversion function; an abnormality determination voltage command calculating means for outputting a voltage command signal for determining an abnormality of a current detector for detecting a current flowing through the AC motor; and driving the voltage command signal to the motor. A current detector abnormality determination device having abnormality determination means for determining abnormality of the current detector based on a current pattern obtained from the current detector by being applied to a power converter, and an external command signal; Based on the detection signal of the current detector, the PWM control device supplies a control signal to the electric power drive power converter, and the current detector abnormality determination device Serial current detector before the operation of the AC motor and outputting an abnormality display when it is determined that the abnormality.
Other means will be described in the embodiment for carrying out the invention.
以上、本発明によれば、電力変換器の出力端子に対し、電流検出器が正常に接続されているか否かを事前に確認できる交流電動機制御装置とその方法を提供できる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an AC motor control apparatus and method that can confirm in advance whether or not the current detector is normally connected to the output terminal of the power converter.
以下に本願の発明を実施するための形態（以下、「実施形態」と称す）を、図面を参照して説明する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION The form for implementing invention of this application (henceforth "embodiment") is demonstrated with reference to drawings below.
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態として、交流電動機制御装置の構成の一例を説明する。
なお、以下においては装置としての構成や機能を主に説明するが、方法の説明も兼ねている。
図１は、本発明の第１実施形態に係る交流電動機制御装置２４の構成例と、この交流電動機制御装置２４と、交流電源１０と電流検出器５０および交流電動機３０との関連する構成例を示す図である。
(First embodiment)
As a first embodiment of the present invention, an example of the configuration of an AC motor control device will be described.
In the following, the configuration and functions of the apparatus will be mainly described, but it also serves as an explanation of the method.
FIG. 1 shows a configuration example of an AC
［全体の構成］
図１において、交流電源１０から３相交流電力を供給された交流電動機制御装置２４（実質的には交流電動機制御装置２４のなかの電力変換器２０）は、外部指令信号４５Ｓの指令に基づき、可変電圧可変周波数の所望の３相交流電力に変換して出力する。そして、この出力された３相交流電力によって、交流電動機３０が可変速駆動される。
なお、交流電動機制御装置２４の電力変換器２０（電動機駆動用電力変換器、電動機駆動用電力変換手段）と交流電動機３０とを接続する３相配線には、電流検出器５０が設置されていて、この電流検出器５０が検出した電流値と前記外部指令信号４５Ｓの指令を参照して交流電動機制御装置２４は、交流電動機３０を制御し、駆動する。
[Overall configuration]
In FIG. 1, the AC motor control device 24 (substantially the
Note that a
なお、電流検出器５０においては、ｕ相を検出するｕ相電流検出器５１とｗ相を検出するｗ相電流検出器５２の２台の場合を例示している。これは、３相交流の場合には、ｕ相、ｖ相、ｗ相のベクトル和は０になるので、ｕ相、ｗ相を検出すれば、残りのｖ相は算出でき、電流検出器を３台必要としないからである。
また、交流電動機制御装置２４には、電流検出器５０（５１、５２）の異常を検出する機能が搭載されている。この機能の詳細については後記する。
In addition, in the
Further, the AC
[交流電動機制御装置２４の構成]
交流電動機制御装置２４は、電力変換器２０と電力変換器制御装置４０とを備えて構成されている。
電力変換器２０は、整流器（もしくはコンバータ、不図示）とＰＷＭ（pulse width modulation）インバータ（不図示）とを備えている。この整流器もしくはコンバータによって、交流電源１０から３相交流電力を一旦、直流電力に変換する。また、この直流電力を電源として、前記ＰＷＭインバータが、可変電圧可変周波数の３相交流電力に変換する。そして、前記したように、この３相電力を交流電動機３０に供給する。
電力変換器制御装置４０は、前記した電力変換器２０の変換動作を制御する。なお、電力変換器制御装置４０の詳細は次に説明する。
[Configuration of AC Motor Control Device 24]
The AC
The
The power
＜電力変換器制御装置４０の構成と動作＞
電力変換器制御装置４０は、ＰＷＭ制御装置４５と電流検出器異常判定装置４８と切替器４９とを備えて構成されている。
交流電動機３０を運転、駆動する場合には、ＰＷＭ制御装置４５によるＰＷＭ信号を電力変換器２０に送り、制御して可変速駆動する。
また、交流電動機３０を運転する前に、電流検出器５０の異常（故障や配線接続ミス等）を検出、判定する場合には、電流検出器異常判定装置４８を動作させ、その測定信号を電力変換器２０に送り、電流検出器５０からのｕ相検出電流Ｉｕとｗ相検出電流Ｉｗを電流検出器異常判定装置４８に入力して判定する。
このＰＷＭ制御装置４５の信号と電流検出器異常判定装置４８の信号とを、そのときの動作モードによって、切替器４９で切り替える。
なお、ＰＷＭ制御装置４５と電流検出器異常判定装置４８の詳細については後記する。
まず、ＰＷＭ制御装置４５について次に説明する。
<Configuration and Operation of Power
The power
When the
Further, before detecting or determining an abnormality (failure, wiring connection error, etc.) of the
The signal of the
Details of the
First, the
《ＰＷＭ制御装置４５の構成と動作》
ＰＷＭ制御装置４５は、ベクトル制御器４１と３相交流電圧座標変換器４２と３相交流電流座標変換器４４とパルス生成器４３とを備えて構成される。
ｄｑ軸用の３相交流電流座標変換器４４は、電流検出器５０から入力されたｕ相検出電流Ｉｕ（５１Ｓ）、ｗ相検出電流Ｉｗ（５２Ｓ）を、１次角周波数指令ω1ref（４９Ｓ）に基づき、ｄ軸電流Ｉｄ、ｑ軸電流Ｉｑに変換して出力する。そして、これらのｄ軸電流Ｉｄ、ｑ軸電流Ｉｑの情報は、ベクトル制御器４１に入力される。
<< Configuration and Operation of
The
The dq axis three-phase alternating current coordinate
ベクトル制御器４１は、外部指令信号４５Ｓと３相交流電流座標変換器４４から得られたｄ軸電流Ｉｄ、ｑ軸電流Ｉｑの情報とを基に、交流電動機３０の出力トルクや速度が所望の特性を満たすように制御するための交流電動機３０のｄ軸電圧指令Ｖdrefとｑ軸電圧指令Ｖqref、および１次角周波数指令ω1refを演算して出力する。
ｄｑ軸用の３相交流電圧座標変換器４２は、ベクトル制御器４１の出力するｄ軸電圧指令Ｖdrefとｑ軸電圧指令Ｖqrefを、１次角周波数指令ω1refに基づき３相の交流電圧指令４２Ｓに変換する。
Based on the
The dq-axis three-phase AC voltage coordinate
なお、ｄ軸電圧指令Ｖdrefは、適宜「ｄ軸電圧指令Ｖｄ」と簡略化して表記する。
また、ベクトル制御器４１と３相交流電圧座標変換器４２との間に、前記した切替器４９が配置されている。この場合には、切替器４９の第１〜第３のスイッチは、それぞれ、Ｓｄ１、Ｓｑ１、Ｓω１側に投入されているものとする。
なお、ｄ軸とは、交流電動機３０が同期電動機の場合は界磁磁極の中心軸であり、誘導電動機の場合は主磁束の方向である。また、図３におけるｑ軸は、d軸と電気的に直角方向である。
The d-axis voltage command Vdref is simply abbreviated as “d-axis voltage command Vd” as appropriate.
Further, the
The d-axis is the central axis of the field magnetic pole when the
パルス生成器４３は、３相の交流電圧指令４２Ｓをパルス幅制御のＰＷＭ制御信号４３Ｓに変換して出力する。このＰＷＭ制御信号４３Ｓは、電力変換器２０に入力される。
以上の構成と動作によって、ＰＷＭ制御装置４５は、電力変換器２０のスイッチング素子のオン・オフ信号（ＰＷＭ信号）を出力し、電力変換器２０の出力電圧が外部指令信号４５Ｓの電圧指令値に一致するように電力変換器２０を制御する。
The
With the above configuration and operation, the
《電流検出器異常判定装置４８》
電流検出器異常判定装置４８は、異常判定器４６（異常判定手段、異常判定機能）と異常判定用電圧指令演算器４７（異常判定用電圧指令演算手段、異常判定用電圧指令演算機能）とを備えて構成される。
異常判定器４６は、電流検出器５０からｕ相検出電流Ｉｕ（５１Ｓ）、ｗ相検出電流Ｉｗ（５２Ｓ）を入力し、電流検出器５０もしくは電流検出器に関連する状態が異常か正常かの判定をする。
異常判定用電圧指令演算器４７は、電流検出器５０の異常を検出、判定する電流検出器異常判定モードにおいて、所定の電圧を前記交流電動機３０に電力変換器２０を用いて印加するために、１次角周波数指令ω1ref、ｄ軸電圧指令Ｖdref、ｑ軸電圧指令Ｖqrefを出力する測定信号の発生手段を備えて構成されている。
なお、異常判定器４６および異常判定用電圧指令演算器４７の判定方法や演算方法の詳細は後記する。
<< Current detector
The current detector
The
In order to apply a predetermined voltage to the
Details of the determination method and calculation method of the
《切替器４９》
切替器４９は、第１〜第３の３個のスイッチＳｄ、Ｓｑ、Ｓωを備えている。この３個のスイッチによって、交流電動機３０を運転、駆動する場合と前記した電流検出器異常判定モードとで信号を切り替える。
すなわち、交流電動機３０を運転、駆動する場合には、第１〜第３のスイッチＳｄ、Ｓｑ、Ｓωをそれぞれ、Ｓｄ１、Ｓｑ１、Ｓω１側にして、ベクトル制御器４１のｄ軸電圧指令Ｖdrefとｑ軸電圧指令Ｖqref、および１次角周波数指令ω1refを３相交流電圧座標変換器４２に伝送する。
また、電流検出器異常判定モード時には、３個のスイッチＳｄ、Ｓｑ、Ｓωをそれぞれ、Ｓｄ２、Ｓｑ２、Ｓω２側にして、ベクトル制御器４１を切り離し、異常判定用電圧指令演算器４７の電流検出器異常を検出する測定条件（Ｖdref、Ｖqref、ω1ref）を３相交流電圧座標変換器４２に伝送する。なお、測定条件の詳細は後記する。
<<
The
That is, when the
In the current detector abnormality determination mode, the three switches Sd, Sq, and Sω are respectively set to Sd2, Sq2, and Sω2, and the
＜電流検出器異常判定モードについて：第１の制御方法＞
次に、本発明の主要部である電流検出器の異常判定器４６にて実施される電流検出器５０の異常判定の方法（第１の制御方法）について述べる。
なお、電流検出器異常判定を行うのは、交流電動機３０を運転する前に行う。これは交流電動機３０の配線に接続された電流検出器５０に異常があるか否かを試験、判定するものであるから、交流電動機と電流検出器を新しく配置した場合や、電流検出器を交換した場合や、電流検出器の定期点検などを行う際に、交流電動機３０を停止した状態で電流検出器異常判定モードによる試験を行い、異常の有無を判定をする。
また、次の説明においては、電流検出器５０が電力変換器２０の３つの出力端子（ｕ、ｖ、ｗ）のうち２つに接続している場合について説明する。
<Regarding current detector abnormality determination mode: first control method>
Next, an abnormality determination method (first control method) of the
The current detector abnormality determination is performed before the
Moreover, in the following description, the case where the
＜電流検出器異常判定モード（第１の制御方法）のフローチャート＞
図２は、本発明の第１実施形態に係る交流電動機制御装置２４が電流検出器５０の異常判定用電圧指令演算器４７において実施される電流検出器異常判定モードについて説明するフローチャートである。
図２に基づいて、異常判定の方法の各手順（ステップ）について順に説明する。
<Flowchart of current detector abnormality determination mode (first control method)>
FIG. 2 is a flowchart for explaining a current detector abnormality determination mode that is performed in the abnormality determination
Each procedure (step) of the abnormality determination method will be described in order with reference to FIG.
《Ｓ２１》
ステップＳ２１は、電動機の銘板情報（定格電力容量、定格電圧、定格電流、定格回転数、極数などを記載）である定格電圧Ｖ１と定格電流Ｉ１を入力する工程である。この情報は、後記する異常検出モードにおける測定電圧の設定範囲や電流検出器による電流値の基準に用いられる。
なお、図２において、このステップＳ２１を「銘板情報の入力：定格電圧、定格電流」と表記している。
<< S21 >>
Step S21 is a step of inputting a rated voltage V1 and a rated current I1 which are nameplate information of the motor (the rated power capacity, rated voltage, rated current, rated rotational speed, number of poles, etc. are described). This information is used for the setting range of the measurement voltage in the abnormality detection mode to be described later and the reference of the current value by the current detector.
In FIG. 2, this step S21 is described as “input of nameplate information: rated voltage, rated current”.
《Ｓ２２》
ステップＳ２２は、電流検出器５０（図１）の異常検出をするために電圧指令を出力して印加する工程である。
具体的には、切替器４９（図１）のスイッチＳｄ、Ｓｑ、Ｓωをそれぞれ、Ｓｄ２、Ｓｑ２、Ｓω２側にして、ベクトル制御器４１を切り離し、異常判定用電圧指令演算器４７の電流検出器異常を検出する測定条件（第１測定条件、条件１）を３相交流電圧座標変換器４２に伝送する。
この第１測定条件とは、１次角周波数指令ω1ref＝０、ｕ相とｄ軸の位相差θｄ＝０、ｑ軸電圧指令Ｖqref＝０であって、さらに、ｄ軸電圧指令Ｖdrefに測定電圧を複数（Ｖmodel1(1)、Ｖmodel1(2)、Ｖmodel1(3)）与えるものである。
なお、ω1ref＝０は直流であることを意味し、位相差θｄ＝０はｕ相とｄ軸の方向が一致していることを意味し、Ｖqref＝０はｄ軸方向のみに電圧を印加することを意味している。また、Ｖmodel1(1)、Ｖmodel1(2)、Ｖmodel1(3)は、以降において、それぞれＶｄ１、Ｖｄ２、Ｖｄ３と適宜、簡略化して表記する。
<< S22 >>
Step S22 is a step of outputting and applying a voltage command in order to detect abnormality of the current detector 50 (FIG. 1).
Specifically, the switches Sd, Sq, and Sω of the switch 49 (FIG. 1) are set to the Sd2, Sq2, and Sω2 sides, respectively, the
The first measurement conditions are the primary angular frequency command ω1ref = 0, the phase difference θd = 0 between the u phase and the d axis, and the q axis voltage command Vqref = 0, and the measured voltage is added to the d axis voltage command Vdref. Are given (Vmodel1 (1), Vmodel1 (2), Vmodel1 (3)).
Note that ω1ref = 0 means a direct current, the phase difference θd = 0 means that the u-phase and the d-axis direction coincide, and Vqref = 0 applies a voltage only in the d-axis direction. It means that. Further, Vmodel1 (1), Vmodel1 (2), and Vmodel1 (3) are hereinafter simply abbreviated as Vd1, Vd2, and Vd3 as appropriate.
また、測定電圧を複数（Ｖｄ１、Ｖｄ２、Ｖｄ３）回、与えるのは、電力変換器２０に接続されている電動機の出力が小さい場合には、電動機の内部抵抗値が大きく、印加する電圧が小さい場合（Ｖｄ１印加時など）、電流検出器が正常で、かつ接続も正常であっても、検出する電流値が小さいため正確な判定が不可能であるときがあるためである。そこで、大きさの異なる電圧を複数回印加し、後記する（式１）、（式２）に基づいて判定する。
また、この第１測定条件で単相直流励磁を行う電圧指令を出力し、３相交流電圧座標変換器４２、パルス生成器４３を介して、前記電力変換器２０により前記交流電動機３０に測定電圧を印加する。
なお、図２において、このステップＳ２２を「異常検出モード１：単相直流励磁 条件１」と表記している。
In addition, the measurement voltage is given multiple times (Vd1, Vd2, Vd3) when the output of the motor connected to the
In addition, a voltage command for performing single-phase DC excitation under the first measurement condition is output, and a measurement voltage is applied to the
In FIG. 2, this step S22 is described as “abnormality detection mode 1: single-phase
《Ｓ２３》
ステップＳ２３は、ステップＳ２２の測定条件の基に、電流検出器５０で電力変換器２０から出力されたｕ相電流とｗ相電流を検出する工程である。
なお、図２において、このステップＳ２３を「ｕ相電流、ｗ相電流検出」と表記している。
<< S23 >>
Step S23 is a step of detecting the u-phase current and the w-phase current output from the
In FIG. 2, this step S23 is described as “u-phase current, w-phase current detection”.
《Ｓ２４》
ステップＳ２４は、ｄ軸電圧指令Ｖｄ（Ｖdref）に測定電圧を複数（Ｖｄ１、Ｖｄ２、Ｖｄ３）与えて、電流検出を行った場合のｕ相検出電流Ｉｕ１、Ｉｕ２、Ｉｕ３とｗ相検出電流Ｉｗ１、Ｉｗ２、Ｉｗ３の検出信号の各値に変化があるか否かを判定をする工程である。
すなわち、測定電圧をＶｄ１、Ｖｄ２、Ｖｄ３と順に変えて測定したにもかかわらず、ｕ相検出電流Ｉｕ１、Ｉｕ２、Ｉｕ３の値、あるいは、ｗ相検出電流Ｉｗ１、Ｉｗ２、Ｉｗ３の値が、ほぼ変化しない場合（Ｓ２４：Ｙｅｓ）には、ステップＳ２７に進む。
また、測定電圧をＶｄ１、Ｖｄ２、Ｖｄ３と順に変えて測定した際に、ｕ相検出電流Ｉｕ１、Ｉｕ２、Ｉｕ３の値と、ｗ相検出電流Ｉｗ１、Ｉｗ２、Ｉｗ３の値とが変化した場合（Ｓ２４：Ｎｏ）には、ステップ２５に進む。
なお、図２において、このステップＳ２４を「検出信号変化なし？」と表記している。
<< S24 >>
In step S24, a plurality of measurement voltages (Vd1, Vd2, Vd3) are given to the d-axis voltage command Vd (Vdref), and the u-phase detection currents Iu1, Iu2, Iu3 and the w-phase detection current Iw1, This is a step of determining whether or not there is a change in each value of the detection signals of Iw2 and Iw3.
That is, the values of the u-phase detection currents Iu1, Iu2, and Iu3 or the w-phase detection currents Iw1, Iw2, and Iw3 are substantially changed even though the measurement voltages are sequentially changed to Vd1, Vd2, and Vd3. If not (S24: Yes), the process proceeds to step S27.
Further, when the measurement voltage is changed in order of Vd1, Vd2, and Vd3, the values of the u-phase detection currents Iu1, Iu2, and Iu3 and the values of the w-phase detection currents Iw1, Iw2, and Iw3 change (S24). : No), go to step 25.
In FIG. 2, this step S24 is described as “no detection signal change?”.
《Ｓ２５》
ステップＳ２５は、ｄ軸電圧指令Ｖｄに測定電圧を複数（Ｖｄ１、Ｖｄ２、Ｖｄ３）与え電流検出を行った場合のｕ相検出電流Ｉｕ１、Ｉｕ２、Ｉｕ３とｗ相検出電流Ｉｗ１、Ｉｗ２、Ｉｗ３との所定の各関係式が、測定電圧を変えた場合においても成立するか否かを判定する工程である。
なお、ｕ相で検出されるｕ相検出電流Ｉｕ１、Ｉｕ２、Ｉｕ３、ｗ相で検出されるＩｗ１、Ｉｗ２、Ｉｗ３との間の正常な場合の関係式は次の（式１）となる。
Ｉｕ１＝−２×Ｉｗ１、Ｉｕ２＝−２×Ｉｗ２、Ｉｕ３＝−２×Ｉｗ３
・・・（式１）
また、何故に（式１）の関係式が得られるかについては、後記する。
<< S25 >>
In step S25, the u-phase detection currents Iu1, Iu2, Iu3 and the w-phase detection currents Iw1, Iw2, Iw3 when current detection is performed by applying a plurality of measurement voltages (Vd1, Vd2, Vd3) to the d-axis voltage command Vd. This is a step of determining whether or not each predetermined relational expression is established even when the measurement voltage is changed.
The relational expression in the normal case between the u-phase detection currents Iu1, Iu2, Iu3 detected in the u-phase, and Iw1, Iw2, Iw3 detected in the w-phase is the following (Expression 1).
Iu1 = −2 × Iw1, Iu2 = −2 × Iw2, Iu3 = −2 × Iw3
... (Formula 1)
The reason why the relational expression (Formula 1) is obtained will be described later.
ステップＳ２５において、ｕ相検出電流Ｉｕ１、Ｉｕ２、Ｉｕ３とｗ相検出電流Ｉｗ１、Ｉｗ２、Ｉｗ３とにおいて、（式１）の正常な検出信号関係が成り立つ場合（Ｓ２５：Ｙｅｓ）には、ステップＳ２６に進む。
また、ステップＳ２５において、（式１）の正常な検出信号関係が成り立っていない場合（Ｓ２５：Ｎｏ）には、ステップＳ２８に進む。
なお、図２においては、このステップＳ２５を「正常な検出信号関係？」と表記している。
In step S25, when the normal detection signal relationship of (Equation 1) is established between the u-phase detection currents Iu1, Iu2, Iu3 and the w-phase detection currents Iw1, Iw2, Iw3 (S25: Yes), the process proceeds to step S26. move on.
If the normal detection signal relationship of (Equation 1) does not hold in step S25 (S25: No), the process proceeds to step S28.
In FIG. 2, this step S25 is described as “normal detection signal relationship?”.
《Ｓ２６》
ステップＳ２６は、電流検出器が正常であることを示す「正常」、もしくはこれに相当する表示をする工程である。つまり、ステップＳ２６に到達したことは、電流検出器は正常であり、配線の接続関係も正常であり、また接続箇所における接触状況も良好であることを意味しているので、正常と判定して、表示するものである。
また、「正常」の表示を表記した段階で「エンド」に進み、この電流検出器異常判定のフローを終了する。
なお、図２において、このステップＳ２６を「電流検出器“正常” 表示」と表記している。
<< S26 >>
Step S26 is a step of displaying “normal” indicating that the current detector is normal, or a display corresponding thereto. That is, reaching step S26 means that the current detector is normal, the wiring connection is normal, and the contact status at the connection location is also good. , To display.
In addition, when “normal” is displayed, the process proceeds to “end”, and the current detector abnormality determination flow ends.
In FIG. 2, this step S26 is expressed as “current detector“ normal ”display”.
《Ｓ２７》
ステップＳ２７は、ステップ２４において、「検出信号変化なし」（Ｓ２４：Ｙｅｓ）と判定されたときに行われる工程である。
つまり、測定電圧をＶｄ１、Ｖｄ２、Ｖｄ３と順に変えて測定したにもかかわらず、ｕ相検出電流Ｉｕ１、Ｉｕ２、Ｉｕ３の検出信号が所定のレベル以下である場合である。
すなわち、電圧が変化したにもかかわらず電流検出値に変化がないということは、交流電動機と電力変換器のケーブルが未接続となっているか、もしくは検出信号が電流検出器から交流電動機制御装置に出力されていないと考えられる。
したがって、電流検出器５１、５２そのものが破損しているか、または未接続か断線していることを意味している。
<< S27 >>
Step S27 is a process performed when it is determined in
That is, this is a case where the detection signals of the u-phase detection currents Iu1, Iu2, and Iu3 are below a predetermined level, even though the measurement voltages are measured in the order of Vd1, Vd2, and Vd3.
That is, the fact that the current detection value does not change despite the voltage change means that the AC motor and power converter cable are not connected, or the detection signal is sent from the current detector to the AC motor controller. It is thought that it is not output.
Therefore, it means that the
以上から、ステップＳ２７において、断線エラー、電流検出器の破損エラーを意味するエラー表示をする。
また、「断線エラー、電流検出器の破損エラー」の表示を表記した段階で「エンド」に進み、この電流検出器異常判定のフローを終了する。
なお、図２において、このステップＳ２７を「・断線エラー ・電流検出器の破損エラー 表示」と表記している。
As described above, in step S27, an error display indicating a disconnection error or a current detector breakage error is displayed.
In addition, when the display of “disconnection error, current detector breakage error” is displayed, the process proceeds to “END”, and the current detector abnormality determination flow ends.
In FIG. 2, this step S27 is described as “display of disconnection error / damage error of current detector”.
《Ｓ２８》
ステップＳ２８は、ステップ２５において、「正常な検出信号関係でない」（Ｓ２５：Ｎｏ）と判定されたときに行われる工程である。
つまり、（式１）が成立せずに次に示す（式２）の関係があるものとする。
Ｉｕ１≠−２×Ｉｗ１、Ｉｕ２≠−２×Ｉｗ２、Ｉｕ３≠−２×Ｉｗ３
・・・（式２）
例えば、ｕ相の電流を検出する電流検出器５１が異常であった場合、ｕ相で検出される電流Ｉｕ（Ｉｕ１、Ｉｕ２、Ｉｕ３）が異常な値を出力する。
<< S28 >>
Step S28 is a process performed when it is determined in
That is, it is assumed that (Expression 1) is not satisfied and the following relationship (Expression 2) is established.
Iu1 ≠ −2 × Iw1, Iu2 ≠ −2 × Iw2, Iu3 ≠ −2 × Iw3
... (Formula 2)
For example, when the
このため、電流検出器の異常判定器４６で判定を行うときは（式２）のようになる。
ステップＳ２８では、（式２）の関係があるとされたので、電流検出器５１もしくは電流検出器５２に異常があるとして、電流検出器の破損エラー表示をする。
なお、電流検出器の破損ではなく、断線などであれば、ステップＳ２７に進む。
また、「電流検出器の破損エラー」の表示を表記した段階で「エンド」に進み、この電流検出器異常判定（モード）のフローを終了する。
なお、図２において、このステップＳ２７を「・電流検出器の破損エラー 表示」と表記している。
Therefore, when the determination is made by the
In step S28, since it is assumed that there is a relationship of (Equation 2), it is assumed that there is an abnormality in the
If the current detector is not damaged but is broken, the process proceeds to step S27.
In addition, when “current detector breakage error” is displayed, the process proceeds to “END” to end the current detector abnormality determination (mode) flow.
In FIG. 2, this step S27 is described as “current detector damage error display”.
以上のように、電流検出器５０の異常判定用の信号を電力変換器２０から交流電動機３０に印加し、そのときの電流検出器５０によって検出された電流値を解析することで、運転実施前に電流検出器の異常を検出でき、交流電動機制御装置２４および交流電動機３０の破損等の被害拡大を防止することが可能となる。
As described above, the signal for determining abnormality of the
＜単相直流励磁時の電圧、電流の関係＞
次に、ｄ軸電圧指令Ｖdrefに測定電圧を複数（Ｖｄ１、Ｖｄ２、Ｖｄ３）与え、単相直流励磁を行うときの電圧と電流の関係について説明する。
図３は、ｄ軸とｕ相の位相関係を一致させてｄ軸電圧指令Ｖdrefに測定電圧をＶｄ１、Ｖｄ２、Ｖｄ３を与えた場合のｕ相検出電流Ｉｕとｗ相検出電流Ｉｗとの関係を示した図であり、（ａ）はｄ軸上にｄ軸電圧指令Ｖｄ（Ｖdref）に測定電圧をＶｄ１、Ｖｄ２、Ｖｄ３を印加した場合のベクトル関係を示し、（ｂ）はｕ相、ｖ相、ｗ相のベクトル関係とｕ相検出電流Ｉｕとｗ相検出電流Ｉｗとのベクトル関係を示し、（ｃ）はｄ軸電圧指令Ｖｄとｕ相検出電流Ｉｕとｗ相検出電流Ｉｗとの関連を示し、（ｄ）は電流検出器正常時のｕ相検出電流Ｉｕとｗ相検出電流Ｉｗとの関係式を示したものである。
<Relationship between voltage and current during single-phase DC excitation>
Next, the relationship between voltage and current when a plurality of measurement voltages (Vd1, Vd2, Vd3) are applied to the d-axis voltage command Vdref and single-phase DC excitation is performed will be described.
FIG. 3 shows the relationship between the u-phase detection current Iu and the w-phase detection current Iw when the measurement voltages Vd1, Vd2, and Vd3 are given to the d-axis voltage command Vdref by matching the phase relationship between the d-axis and the u-phase. (A) shows the vector relationship when the measurement voltages Vd1, Vd2, and Vd3 are applied to the d-axis voltage command Vd (Vdref) on the d-axis, and (b) shows the u-phase and v-phase. , Shows the vector relationship between the w-phase and the vector relationship between the u-phase detection current Iu and the w-phase detection current Iw, and (c) shows the relationship between the d-axis voltage command Vd, the u-phase detection current Iu, and the w-phase detection current Iw. (D) shows a relational expression between the u-phase detection current Iu and the w-phase detection current Iw when the current detector is normal.
図３（ａ）に示すように、ｄ軸の方向に測定電圧Ｖｄ１、Ｖｄ２、Ｖｄ３をかける場合を示している。なお、Ｖｄ１＜Ｖｄ２＜Ｖｄ３である。また、ｕ相とｄ軸とを同一方向にしている。 As shown in FIG. 3A, a case where measurement voltages Vd1, Vd2, and Vd3 are applied in the d-axis direction is shown. Note that Vd1 <Vd2 <Vd3. Further, the u phase and the d axis are in the same direction.
図３（ｂ）に示すように、ｄ軸の方向に測定電圧Ｖｄ１、Ｖｄ２、Ｖｄ３をかけた結果として、ｕ相検出電流Ｉｕ１、Ｉｕ２、Ｉｕ３が発生し、またｗ相検出電流Ｉｗ１、Ｉｗ２、Ｉｗ３も発生している。
ｕ相、ｖ相、ｗ相はベクトル的に互いに位相（位相角）が１２０度（２π／３）ずれた関係にある。
また、ｗ相検出電流Ｉｗ１、Ｉｗ２、Ｉｗ３は、本来のｗ相に対して反対側（１８０度、π）に負の成分として発生する。すなわち、ｗ相の負の軸とｕ相とはベクトル的に６０度（π／３）ずれた関係にある。
なお、以降においては、位相差に相当する角度（位相角）は度ではなく、ラジアンで表記するものとする。例えば、位相差の１２０度は、２π／３と表記するものとする。
As shown in FIG. 3B, as a result of applying measurement voltages Vd1, Vd2, and Vd3 in the direction of the d-axis, u-phase detection currents Iu1, Iu2, and Iu3 are generated, and w-phase detection currents Iw1, Iw2, Iw3 is also generated.
The u-phase, v-phase, and w-phase are in a vector-like relationship (phase angle) shifted by 120 degrees (2π / 3).
The w-phase detection currents Iw1, Iw2, and Iw3 are generated as negative components on the opposite side (180 degrees, π) with respect to the original w-phase. In other words, the negative axis of the w-phase and the u-phase are in a relationship shifted by 60 degrees (π / 3) in terms of vector.
In the following, the angle (phase angle) corresponding to the phase difference is expressed in radians instead of degrees. For example, a phase difference of 120 degrees is expressed as 2π / 3.
例えば、図３（ｂ）に示すように、ｕ相検出電流Ｉｕ３とｗ相の反対側に位置する負（−）のｗ相検出電流Ｉｗ３とにおいては、互いに位相差がπ／３であって、ｕ相検出電流Ｉｕ３のｗ相の軸への射影の関係から、正負の方向も含めて表現すると、
−Ｉｗ３＝Ｉｕ３×ｃｏｓ（π／３）=Ｉｕ３×（１／２）
の関係がある。したがって、
Ｉｕ３＝−２×Ｉｗ３ ・・・（式３）
同様に、
Ｉｕ２＝−２×Ｉｗ２ ・・・（式４）
Ｉｕ１＝−２×Ｉｗ１ ・・・（式５）
の関係がある。
For example, as shown in FIG. 3B, the phase difference between the u-phase detection current Iu3 and the negative (−) w-phase detection current Iw3 located on the opposite side of the w-phase is π / 3. From the relationship of projection of the u-phase detection current Iu3 onto the w-phase axis, including the positive and negative directions,
−Iw3 = Iu3 × cos (π / 3) = Iu3 × (1/2)
There is a relationship. Therefore,
Iu3 = -2 × Iw3 (Formula 3)
Similarly,
Iu2 = −2 × Iw2 (Formula 4)
Iu1 = −2 × Iw1 (Formula 5)
There is a relationship.
また、図３（ｃ）のように、前記したｕ相検出電流Ｉｕ１、Ｉｕ２、Ｉｕ３とｗ相検出電流Ｉｗ１、Ｉｗ２、Ｉｗ３の関係を図示すれば、ｄ軸電圧指令Ｖd（Ｖｄ１、Ｖｄ２、Ｖｄ３）とともにｕ相検出電流Ｉｕ１、Ｉｕ２、Ｉｕ３は、段階的に上昇している。
また、ｗ相検出電流Ｉｗ１、Ｉｗ２、Ｉｗ３は、ｄ軸電圧指令Ｖｄ（Ｖｄ１、Ｖｄ２、Ｖｄ３）とともに負方向に絶対値を段階的に増加させている。
なお、ｄ軸電圧指令Ｖｄ（Ｖｄ１、Ｖｄ２、Ｖｄ３）は直流電圧であり、ｕ相検出電流Ｉｕ１、Ｉｕ２、Ｉｕ３とｗ相検出電流Ｉｗ１、Ｉｗ２、Ｉｗ３は、直流電流であるので各値は直線的に表記している。
As shown in FIG. 3C, if the relationship between the u-phase detection currents Iu1, Iu2, Iu3 and the w-phase detection currents Iw1, Iw2, Iw3 is illustrated, the d-axis voltage command Vd (Vd1, Vd2, Vd3 ) And the u-phase detection currents Iu1, Iu2, and Iu3 rise in steps.
Further, the w-phase detection currents Iw1, Iw2, and Iw3 increase their absolute values stepwise in the negative direction together with the d-axis voltage command Vd (Vd1, Vd2, Vd3).
Note that the d-axis voltage command Vd (Vd1, Vd2, Vd3) is a DC voltage, and the u-phase detection currents Iu1, Iu2, Iu3 and the w-phase detection currents Iw1, Iw2, Iw3 are DC currents, so each value is a straight line. It is written.
図３（ｄ）は、電流検出器が正常の場合のｕ相検出電流Ｉｕ１、Ｉｕ２、Ｉｕ３とｗ相検出電流Ｉｗ１、Ｉｗ２、Ｉｗ３との関係式を表記したものであり、（式３）、（式４）、（式５）に対応している。
（式３）、（式４）、（式５）が同時に成立するか否かが、電流検出器５０（５１、５２）が接続状態を含めて、正常であるか異常であるかの判定の根拠となる。
FIG. 3D shows a relational expression between the u-phase detection currents Iu1, Iu2, and Iu3 and the w-phase detection currents Iw1, Iw2, and Iw3 when the current detector is normal. This corresponds to (Expression 4) and (Expression 5).
Whether (Equation 3), (Equation 4), and (Equation 5) are satisfied at the same time is determined whether the current detector 50 (51, 52) is normal or abnormal, including the connection state. It becomes the basis.
＜第１実施形態の構成と方法のまとめ＞
以上、本発明の第１実施形態においては、以下の構成と方法を採用する。
《１》本発明の交流電動機制御装置２４は、供給される電力を可変電圧可変周波数の電力に変換し、交流電動機３０を可変速駆動する電動機駆動用電力変換器２０と、該電動機駆動用電力変換器２０の電力変換機能を制御するＰＷＭ制御装置４５と、前記交流電動機３０に流れる電流を検出する電流検出器５０の異常を判定する電圧指令信号を出力する異常判定用電圧指令演算手段４７と、前記電圧指令信号を前記電動機駆動用電力変換器２０に印加することによって前記電流検出器５０から得られる電流のパターンにより前記電流検出器５０の異常を判定する異常判定手段４６とを有する電流検出器異常判定装置４８と、
を備え、外部指令信号４５Ｓと前記電流検出器５０の検出信号とに基づき、前記ＰＷＭ制御装置４５は、前記電動機駆動用電力変換器２０に制御信号４３Ｓを供給し、前記電流検出器異常判定装置４８が前記交流電動機３０の運転前に電流検出器５０が異常と判定した際に異常表示を出力するように構成する。
<Summary of Configuration and Method of First Embodiment>
As described above, the following configuration and method are employed in the first embodiment of the present invention.
<< 1 >> The AC
The
《２》あるいは、前記の交流電動機制御装置２４において、電流検出器５０の異常判断用の所定の指令信号を電力変換器２０に供給する異常判定用電圧指令演算手段４７は、前記交流電動機制御装置２４を運転する前に、あらかじめ交流電動機３０の各相に複数の電圧を印加する指令信号を与える（図３（ａ））ように構成する。
《３》あるいは、前記の交流電動機制御装置２４において、前記電圧指令信号を電力変換器に供給する異常判定用電圧指令演算手段４７は、交流電動機３０に印加する直流電圧の大きさを複数に変更し印加する（図３（ａ））ように構成する。
《４》あるいは、前記の交流電動機制御装置２４において、前記異常判定手段４６は、異常判定用電圧指令演算手段４７が複数回大きさを変更して直流電圧を印加したときに、前記電流検出器５０の出力信号として所定レベル以下で、かつ複数回電圧を変更し印加した場合でも所定レベル範囲で同一の値を検出したとき、前記電流検出器５０が破損もしくは接続異常（未接続、断線）の状態であると判定して、交流電動機制御装置２４から電流検出器異常の警告を出力するように構成（図２：Ｓ２４）する。
<< 2 >> Alternatively, in the AC
<< 3 >> Alternatively, in the AC
<< 4 >> Alternatively, in the AC
《５》あるいは、前記の交流電動機制御装置２４において、前記異常判定手段４６は、電流検出器５０の破損エラーもしくは断線エラー（未接続を含む）と判定する（図２：Ｓ２７）ように構成する。
《６》あるいは、前記の交流電動機制御装置２４において、前記異常判定手段４６は、電圧を印加したときに、前記複数の電流検出器の出力信号として、電圧を変更し印加した場合に印加した電圧に対し所定レベル以上の変化を検出し、また２つの電流検出器の出力信号の比率が＜１＞±２倍、＜２＞±１倍、＜３＞±１/２倍、のパターン（図３（ｄ））のどれか１つに所定レベルの範囲内で一致しない場合、電流検出器５０の破損と判定して、交流電動機制御装置２４から電流検出器異常の警告を出力する（図２：Ｓ２８）ように構成する。
《７》あるいは、前記の交流電動機制御装置２４において、前記異常判定手段４６は、電流検出器５０の破損エラーと判定する（図２：Ｓ２８）ように構成する。
<< 5 >> Alternatively, in the AC
<< 6 >> Alternatively, in the AC
<< 7 >> Alternatively, in the AC
＜第１実施形態の効果＞
以上の第１実施形態の構成と方法により、電流検出器５０の異常検出用に印加する電圧を複数与えて、電力変換器２０の出力端子に対し、電流検出器５０が正常に接続されているか否かを事前に検出できる。したがって、交流電動機制御装置２４の損傷による被害拡大が防止できる。
なお、交流電動機制御装置２４がオートチューニング機能を搭載している場合には、オートチューニングの動作を流用して、電流検出器の健全性をチェックできる。また、運転前に電流検出器の健全性をセルフチェックが可能となる。また、電流検出器をチェックすることにより、オートチューニングの精度向上にも寄与する。
また、電流検出器を実装したまま、つまり電流検出器を取り外すことなくチェックできる方法である。
また、電流検出器のチェック用のハード追加をしなくとも、ソフトのみで対応することも可能であり、コスト上昇の少なく、修正期間も短縮できる方法である。
以上の機能と効果を有する交流電動機制御装置２４を提供できる。
<Effects of First Embodiment>
Whether the
Note that when the AC
Further, the current detector is mounted, that is, the method can be checked without removing the current detector.
In addition, it is possible to cope with only software without adding hardware for checking the current detector, and the cost can be reduced and the correction period can be shortened.
The AC
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態として、図１で示した交流電動機制御装置２４を第２の制御方法で動作させる例を説明する。
第２実施形態においては、第１実施形態において達成した「電流検出器が正常に接続されているか否かを事前に確認できる」という機能と効果に、さらに「誤接続場所の特定および正常な接続先を表示できる」という機能と効果を付加した交流電動機制御装置２４の構成と方法について示す。
(Second Embodiment)
As a second embodiment of the present invention, an example in which the AC
In the second embodiment, in addition to the function and effect achieved in the first embodiment “can check in advance whether or not the current detector is normally connected”, further “specification of the incorrect connection location and normal connection The configuration and method of the AC
交流電動機３０を交流電動機制御装置２４を使用して正常に運転するには、電流検出器５０（５１、５２）が正常に接続されていることを確認する必要がある。
例えば、交流電動機制御装置製造時には、電流検出器５０（５１、５２）を電力変換器２０の出力端子と交流電動機３０とを接続するケーブル上に接続する作業が発生する。
また、第１実施形態において電流検出器の破損エラーと判定され、電流検出器５０の交換が必要となった場合、電力変換器２０の出力端子と交流電動機３０を接続するケーブルと、ケーブル上に接続されている電流検出器５０を取り外し、新しい電流検出器５０を再接続する必要がある。
In order to normally operate the
For example, when the AC motor control device is manufactured, an operation of connecting the current detector 50 (51, 52) onto a cable connecting the output terminal of the
Further, in the first embodiment, when it is determined that the current detector is damaged, and the
しかし、前記のケーブルおよび電流検出器５０は、通常、各相とも同様の形式のものを使用するため、電流検出器５０の接続時に電力変換器２０の出力端子と電流検出器５０を異なる相に接続する（誤接続）可能性がある。またケーブルおよび電流検出器５０が各相とも同様の形式のものを使用するため、接続後の目視による接続確認は困難となる。
そこで、第２実施形態では第１実施形態と同様に単相直流励磁を行い、電流検出結果を解析することで、電力変換器２０の端子ｕ、ｖ、ｗに対し、電流検出器５０（５１、５２）が対応する相に正常に接続されているか否かを判定する。
また、異常と判定された場合には、正常な接続先を示す。
However, since the cable and the
Therefore, in the second embodiment, single-phase DC excitation is performed in the same manner as in the first embodiment, and the current detection result is analyzed, whereby the current detector 50 (51) is connected to the terminals u, v, and w of the
When it is determined that there is an abnormality, it indicates a normal connection destination.
＜電流検出器異常判定モードについて：第２の制御方法（その１）＞
以下に、第２実施形態の第２の制御方法における測定方法の詳細について説明する。
なお、第１実施形態と同様に第２実施形態でも電力変換器２０のｕ、ｖ、ｗの出力端子に対し、ｕ相とｗ相の２つの出力端子に電流検出器５０が接続されている場合について説明する。
<Regarding Current Detector Abnormality Determination Mode: Second Control Method (Part 1)>
Details of the measurement method in the second control method of the second embodiment will be described below.
As in the first embodiment, in the second embodiment, the
＜ｄ軸電圧指令Ｖｄのかけ方＞
図４は、本発明の交流電動機制御装置２４を第２の制御方法でのｄ軸電圧指令Ｖｄ（Ｖｄ１、Ｖｄ２、Ｖｄ３）のかけ方を示す図であり、（ａ）はθｄ＝０、（ｂ）はθｄ＝２π／３、（ｃ）はθｄ＝４π／３の場合を示している。
なお、θｄとは、前記したようにｕ相とｄ軸との位相差、位相的な角度である。
<How to apply d-axis voltage command Vd>
FIG. 4 is a diagram showing how to apply the d-axis voltage command Vd (Vd1, Vd2, Vd3) in the second control method of the AC
Note that θd is a phase difference between the u-phase and the d-axis, and a phase angle, as described above.
図４（ａ）において、ｄ軸はｕ相と同一方向にあって、ｄ軸電圧指令Ｖｄ（Ｖｄ１、Ｖｄ２、Ｖｄ３）をｕ相と同一方向（θｄ＝０）に印加する。なお、ｄ軸電圧指令Ｖｄは、Ｖｄ１、Ｖｄ２、Ｖｄ３の３回の印加と測定を行う。 In FIG. 4A, the d axis is in the same direction as the u phase, and the d axis voltage command Vd (Vd1, Vd2, Vd3) is applied in the same direction as the u phase (θd = 0). The d-axis voltage command Vd is applied and measured three times, Vd1, Vd2, and Vd3.
図４（ｂ）において、ｕ相とｄ軸の位相差θｄを２π／３に変更する。そのためｄ軸はｖ相と同一方向となる。なお、この状態でｄ軸電圧指令Ｖｄは、Ｖｄ１、Ｖｄ２、Ｖｄ３の３回の印加と測定を行う。 In FIG. 4B, the phase difference θd between the u phase and the d axis is changed to 2π / 3. Therefore, the d axis is in the same direction as the v phase. In this state, the d-axis voltage command Vd is applied and measured three times Vd1, Vd2, and Vd3.
図４（ｃ）において、ｕ相とｄ軸の位相差θｄを４π／３に変更する。そのためｄ軸はｗ相と同一方向となる。なお、この状態でｄ軸電圧指令Ｖｄは、Ｖｄ１、Ｖｄ２、Ｖｄ３の３回の印加と測定を行う。 In FIG. 4C, the phase difference θd between the u phase and the d axis is changed to 4π / 3. Therefore, the d axis is in the same direction as the w phase. In this state, the d-axis voltage command Vd is applied and measured three times Vd1, Vd2, and Vd3.
＜電流検出器の誤接続＞
次に、電力変換器２０に対して電流検出器５１、５２を誤接続した場合について説明する。
図５は電力変換器２０と電流検出器の接続の関係を表したものであり、（ａ）は正常な接続関係を示し、（ｂ）は誤接続した接続関係例を示している。
図５（ａ）において、電流検出器５１は、ｕ相電流検出用の電流検出器であり、電流検出器５２はｗ相電流検出用の電流検出器であって正常に接続されている。
また、図５（ｂ）においては、ｕ相電流検出用の電流検出器５１が電力変換器２０のｗ相側と接続され、また、ｗ相電流検出用の電流検出器５２が電力変換器２０のｕ相側と接続されている状態である。
このような誤接続は、電流検出器を新規に取り付ける場合や、不良となって交換作業を行った場合に起こる可能性がある。
<Incorrect connection of current detector>
Next, a case where the
FIG. 5 shows the connection relationship between the
In FIG. 5A, a
In FIG. 5B, a
Such an erroneous connection may occur when a current detector is newly installed or when an exchange operation is performed due to failure.
＜θｄ＝０、２π／３、４π／３におけるＩｕとＩｗの関係＞
次に、ｕ相とｄ軸の位相差θｄを０、２π／３、４π／３と変化させた場合のＩｕとＩｗの関係について説明する。
図６は、本発明の第２実施形態に係る交流電動機制御装置２４の電力変換器２０の端子と電流検出器５１、５２が正常に接続されている状態で、第２測定条件（条件２）の下にｕ軸とｄ軸の位相差θｄを変化された場合のＩｕとＩｗの関係について示した図であり、（ａ）はθｄ＝０、（ｂ）はθｄ＝２π／３、（ｃ）はθｄ＝４π／３の場合について示したものである。
なお、第２測定条件とは１次角周波数指令ω1ref＝０、ｑ軸電圧指令Ｖqref＝０とし、ｄ軸電圧指令Ｖdrefに測定電圧ＶｄをＶｄ１、Ｖｄ２、Ｖｄ３とし、さらにｕ相とｄ軸の位相差θｄを０、２π／３、４π／３に変更して単相直流励磁を行う条件である。
図６では、この第２測定条件の基に、ｕ相で検出される電流Ｉｕ(Ｉｕ１、Ｉｕ２、Ｉｕ３)、ｗ相で検出される電流Ｉｗ（Ｉｗ１、Ｉｗ２、Ｉｗ３）を示している。
<Relationship between Iu and Iw at θd = 0, 2π / 3, 4π / 3>
Next, the relationship between Iu and Iw when the phase difference θd between the u phase and the d axis is changed to 0, 2π / 3, and 4π / 3 will be described.
FIG. 6 shows a second measurement condition (condition 2) in a state where the terminals of the
The second measurement condition is that the primary angular frequency command ω1ref = 0, the q-axis voltage command Vqref = 0, the measurement voltage Vd is Vd1, Vd2, Vd3 in the d-axis voltage command Vdref, and the u-phase and d-axis This is a condition for performing single-phase DC excitation by changing the phase difference θd to 0, 2π / 3, and 4π / 3.
FIG. 6 shows the current Iu (Iu1, Iu2, Iu3) detected in the u phase and the current Iw (Iw1, Iw2, Iw3) detected in the w phase based on the second measurement condition.
《θｄ＝０の場合》
図６（ａ）の場合であるが、この場合は、図３と同様の関係があるので、図３（ｂ）を基に計算した（式３）〜（式５）の通りであって、（式１）の関係式が得られる。再記すれば次の通りである。
Ｉｕ１＝−２×Ｉｗ１、Ｉｕ２＝−２×Ｉｗ２、Ｉｕ３＝−２×Ｉｗ３
・・・（式１）
<< When θd = 0 >>
Although this is the case of FIG. 6A, in this case, since there is a relationship similar to FIG. 3, it is as (Equation 3) to (Equation 5) calculated based on FIG. The relational expression (Formula 1) is obtained. If it rewrites, it is as follows.
Iu1 = −2 × Iw1, Iu2 = −2 × Iw2, Iu3 = −2 × Iw3
... (Formula 1)
《θｄ＝２π／３の場合》
図６（ｂ）の場合であるが、ｄ軸の方向がｖ相と一致しているので、ｗ相検出電流のＩｗ１、Ｉｗ２、Ｉｗ３は、本来のｗ相に対して反対側（π、１８０度）に負の成分として発生する。すなわち、ｗ相の負の軸とｖ相とは、ベクトル的にπ／３ずれた関係がある。
例えばｖ相検出電流Ｉｖ３とｗ相検出電流とにおいては、正負の方向も含めて表現すると、ｖ相のＩｖ３をｗ相の負の方向へπ／３の角度で射影した関係にあるので、
−Ｉｗ３＝Ｉｖ３×ｃｏｓ（π／３）＝Ｉｖ３×（１／２）
の関係式が成り立つ。したがって、
Ｉｖ３＝−２×Ｉｗ３ ・・・（式６）
が成立する。
<< When θd = 2π / 3 >>
In the case of FIG. 6B, since the direction of the d-axis coincides with the v-phase, the w-phase detection currents Iw1, Iw2, and Iw3 are opposite to the original w-phase (π, 180 Degree) as a negative component. That is, the negative axis of the w phase and the v phase have a relationship shifted by π / 3 in terms of vector.
For example, in the v-phase detection current Iv3 and the w-phase detection current, including the positive and negative directions, the v-phase Iv3 is projected at an angle of π / 3 in the negative direction of the w-phase.
−Iw3 = Iv3 × cos (π / 3) = Iv3 × (1/2)
The following relational expression holds. Therefore,
Iv3 = -2 × Iw3 (Formula 6)
Is established.
また、ｕ相検出電流はＩｕ１、Ｉｕ２、Ｉｕ３は、本来のｕ相に対して反対側（π、１８０度）に負の成分として発生する。すなわちｕ相の負の軸とｖ相とはベクトル的にπ／３ずれた関係がある。
例えばｖ相検出電流Ｉｖ３とｕ相検出電流とにおいては、正負の方向も含めて表現すると、ｖ相のＩｖ３をｕ相の負の方向へπ／３の角度で射影した関係にあるので、
−Ｉｕ３＝Ｉｖ３×ｃｏｓ（π／３）＝Ｉｖ３×（１／２）
の関係式が成り立つ。したがって、
Ｉｖ３＝−２×Ｉｕ３ ・・・（式７）
が成立する。
Further, the u-phase detection currents Iu1, Iu2, and Iu3 are generated as negative components on the opposite side (π, 180 degrees) from the original u-phase. In other words, the negative axis of the u phase and the v phase have a vector-shifted relationship by π / 3.
For example, in the v-phase detection current Iv3 and the u-phase detection current, including the positive and negative directions, the v-phase Iv3 is projected at an angle of π / 3 in the u-phase negative direction.
−Iu3 = Iv3 × cos (π / 3) = Iv3 × (1/2)
The following relational expression holds. Therefore,
Iv3 = −2 × Iu3 (Expression 7)
Is established.
以上の（式６）と（式７）とから、
Ｉｕ３＝Ｉｗ３ ・・・（式８）
が得られる。同様に、
Ｉｕ１＝Ｉｗ１、Ｉｕ２＝Ｉｗ２、Ｉｕ３＝Ｉｗ３ ・・・（式９）
の関係がある。
From (Equation 6) and (Equation 7) above,
Iu3 = Iw3 (Formula 8)
Is obtained. Similarly,
Iu1 = Iw1, Iu2 = Iw2, Iu3 = Iw3 (Equation 9)
There is a relationship.
《θｄ＝４π／３の場合》
図６（ｃ）の場合であるが、ｄ軸の方向がｗ相と一致しているので、相検出電流はＩｗ１、Ｉｗ２、Ｉｗ３は、そのまま出力する。
また、ｕ相検出電流はＩｕ１、Ｉｕ２、Ｉｕ３は、本来のｕ相に対して反対側に負の成分として発生する。すなわちｕ相の負の軸とｗ相とはベクトル的にπ／３ずれた関係がある。
例えばｕ相検出電流Ｉｕ３とｗ相検出電流とにおいては、正負の方向も含めて表現すると、
−Ｉｕ３＝Ｉｗ３×ｃｏｓ（π／３）＝Ｉｗ３×（１／２）
の関係がある。したがって、
Ｉｕ３＝−（１／２）×Ｉｗ３ ・・・（式１０）
が得られる。
<< When θd = 4π / 3 >>
In the case of FIG. 6C, since the direction of the d-axis coincides with the w phase, the phase detection currents Iw1, Iw2, and Iw3 are output as they are.
Further, the u-phase detection currents Iu1, Iu2, and Iu3 are generated as negative components on the opposite side to the original u-phase. That is, the negative axis of the u-phase and the w-phase have a vector-shifted relationship by π / 3.
For example, in the u-phase detection current Iu3 and the w-phase detection current, including the positive and negative directions,
−Iu3 = Iw3 × cos (π / 3) = Iw3 × (1/2)
There is a relationship. Therefore,
Iu3 = − (1/2) × Iw3 (Equation 10)
Is obtained.
同様に、
Ｉｕ１＝−（１／２）×Ｉｗ１、Ｉｕ２＝−（１／２）×Ｉｗ２、Ｉｕ３＝−（１／２）×Ｉｗ３ ・・・（式１１）
の関係式が得られる。
よって（式１）、（式９）、（式１１）が成立している場合は、電流検出器５１、５２が正常に接続されていると判定でき、成立していない場合は電流検出器５１、５２が誤接続されていると判定できる。
Similarly,
Iu1 = − (1/2) × Iw1, Iu2 = − (1/2) × Iw2, Iu3 = − (1/2) × Iw3 (Equation 11)
The following relational expression is obtained.
Therefore, when (Formula 1), (Formula 9), and (Formula 11) are satisfied, it can be determined that the
＜θｄ＝０、２π／３、４π／３におけるＩｕとＩｖの関係＞
次に、ｕ相とｄ軸の位相差θｄを０、２π／３、４π／３と変化させた場合のＩｕとＩｖの関係について説明する。
図７は本発明の第２実施形態に係る交流電動機制御装置２４の電力変換器２０の端子と電流検出器５１、５２が正常に接続されている状態で、前記の第２の測定条件の下にｕ相とｄ軸の位相差θｄを変化された場合のＩｕとＩｖの関係について示した図であり、（ａ）はθｄ＝０、（ｂ）はθｄ＝２π／３、（ｃ）はθｄ＝４π／３の場合について示したものである。
<Relationship between Iu and Iv at θd = 0, 2π / 3, 4π / 3>
Next, the relationship between Iu and Iv when the phase difference θd between the u phase and the d axis is changed to 0, 2π / 3, and 4π / 3 will be described.
FIG. 7 shows a state where the terminals of the
《θｄ＝０の場合》
図７（ａ）の場合であるが、ｄ軸の方向がｕ相と一致しているので、ｖ相検出電流であるＩｖ１、Ｉｖ２、Ｉｖ３は、本来のｖ相に対して反対側に負の成分として発生する。すなわち、ｖ相の負の軸とｕ相とはベクトル的にπ／３ずれた関係がある。
例えばｕ相検出電流Ｉｕ３とｖ相検出電流とにおいては、正負の方向も含めて表現すると、ｕ相のＩｕ３をｖ相の負の方向へπ／３の角度で射影した関係にあるので、
−Ｉｖ３＝Ｉｕ３×ｃｏｓ（π／３）＝Ｉｕ３×（１／２）
の関係式が成り立つ。したがって、
Ｉｕ３＝−２×Ｉｖ３ ・・・（式１２）
の関係式が得られる。同様に、
Ｉｕ１＝−２×Ｉｖ１、Ｉｕ２＝−２×Ｉｖ２、Ｉｕ３＝−２×Ｉｖ３
・・・（式１３）
の関係がある。
<< When θd = 0 >>
In the case of FIG. 7A, since the direction of the d-axis coincides with the u-phase, the v-phase detection currents Iv1, Iv2, and Iv3 are negative on the opposite side to the original v-phase. Occurs as a component. That is, the negative axis of the v-phase and the u-phase have a vector-shifted relationship by π / 3.
For example, in the u-phase detection current Iu3 and the v-phase detection current, including the positive and negative directions, the u-phase Iu3 is projected in the negative direction of the v-phase at an angle of π / 3.
−Iv3 = Iu3 × cos (π / 3) = Iu3 × (1/2)
The following relational expression holds. Therefore,
Iu3 = -2 × Iv3 (Formula 12)
The following relational expression is obtained. Similarly,
Iu1 = −2 × Iv1, Iu2 = −2 × Iv2, Iu3 = −2 × Iv3
... (Formula 13)
There is a relationship.
《θｄ＝２π／３の場合》
図７（ｂ）の場合であるが、ｄ軸の方向がｖ相と一致しているので、ｕ相検出電流であるＩｕ１、Ｉｕ２、Ｉｕ３は、本来のｕ相に対して反対側に負の成分として発生する。すなわち、ｕ相の負の軸とｖ相とはベクトル的にπ／３ずれた関係がある。
例えばｖ相検出電流Ｉｖ３とｕ相検出電流とにおいては、正負の方向も含めて表現すると、ｖ相のＩｖ３をｕ相の負の方向へπ／３の角度で射影した関係にあるので、
−Ｉｕ３＝Ｉｖ３×ｃｏｓ（π／３）＝Ｉｖ３×（１／２）
の関係式が成り立つ。したがって、
Ｉｕ３＝−（１／２）×Ｉｖ３ ・・・（式１４）
の関係式が得られる。同様に、
Ｉｕ１＝−（１／２）×Ｉｖ１、Ｉｕ２＝−（１／２）×Ｉｖ２、Ｉｕ３＝−（１／２）×Ｉｖ３ ・・・（式１５）
の関係式が得られる。
<< When θd = 2π / 3 >>
In the case of FIG. 7B, since the direction of the d axis coincides with the v phase, the u phase detection currents Iu1, Iu2, and Iu3 are negative on the opposite side to the original u phase. Occurs as a component. That is, the negative axis of the u phase and the v phase are offset by π / 3 in vector.
For example, in the v-phase detection current Iv3 and the u-phase detection current, including the positive and negative directions, the v-phase Iv3 is projected at an angle of π / 3 in the u-phase negative direction.
−Iu3 = Iv3 × cos (π / 3) = Iv3 × (1/2)
The following relational expression holds. Therefore,
Iu3 = − (1/2) × Iv3 (Expression 14)
The following relational expression is obtained. Similarly,
Iu1 = − (1/2) × Iv1, Iu2 = − (1/2) × Iv2, Iu3 = − (1/2) × Iv3 (Equation 15)
The following relational expression is obtained.
《θｄ＝４π／３の場合》
図７（ｃ）の場合であるが、ｄ軸の方向がｗ相と一致しているので、ｕ相検出電流であるＩｕ１、Ｉｕ２、Ｉｕ３は、本来のｕ相に対して反対側に負の成分として発生する。すなわち、ｕ相の負の軸とｗ相とはベクトル的にπ／３ずれた関係がある。
例えばｗ相検出電流Ｉｗ３とｕ相検出電流Ｉｕ３とにおいては、正負の方向も含めて表現すると、ｗ相のＩｗ３をｕ相の負の方向へπ／３の角度で射影した関係にあるので、
−Ｉｕ３＝Ｉｗ３×ｃｏｓ（π／３）＝Ｉｗ３×（１／２）
の関係式が成り立つ。したがって、
Ｉｕ３＝−（１／２）×Ｉｗ３ ・・・（式１６）
の関係式が得られる。
<< When θd = 4π / 3 >>
In the case of FIG. 7C, since the direction of the d axis coincides with the w phase, the u phase detection currents Iu1, Iu2, and Iu3 are negative on the opposite side to the original u phase. Occurs as a component. That is, the negative axis of the u-phase and the w-phase have a vector-shifted relationship by π / 3.
For example, in the w-phase detection current Iw3 and the u-phase detection current Iu3, including the positive and negative directions, the w-phase Iw3 is projected at an angle of π / 3 to the u-phase negative direction.
−Iu3 = Iw3 × cos (π / 3) = Iw3 × (1/2)
The following relational expression holds. Therefore,
Iu3 = − (1/2) × Iw3 (Expression 16)
The following relational expression is obtained.
また、ｖ相検出電流はＩｖ１、Ｉｖ２、Ｉｖ３は、本来のｖ相に対して反対側に負の成分として発生する。すなわちｖ相の負の軸とｗ相とはベクトル的にπ／３ずれた関係がある。
例えばｗ相検出電流Ｉｗ３とｖ相検出電流Ｉｖ３とにおいては、正負の方向も含めて表現すると、ｗ相のＩｗ３をｖ相の負の方向へπ／３の角度で射影した関係にあるので、
−Ｉｖ３＝Ｉｗ３×ｃｏｓ（π／３）＝Ｉｗ３×（１／２）
の関係式が成り立つ。したがって、
Ｉｖ３＝−（１／２）×Ｉｗ３ ・・・（式１７）
の関係式が得られる。
したがって、（式１６）と（式１７）とから、
Ｉｕ３＝Ｉｖ３
の関係式が得られる。同様に、
Ｉｕ１＝Ｉｖ１、Ｉｕ２＝Ｉｖ２、Ｉｕ３＝Ｉｖ３ ・・・（式１８）
の関係がある。
Further, the v-phase detection currents Iv1, Iv2, and Iv3 are generated as negative components on the opposite side to the original v-phase. That is, the negative phase of the v phase and the w phase have a vector-shifted relationship by π / 3.
For example, in the w-phase detection current Iw3 and the v-phase detection current Iv3, including the positive and negative directions, the w-phase Iw3 is projected at an angle of π / 3 in the negative direction of the v-phase.
−Iv3 = Iw3 × cos (π / 3) = Iw3 × (1/2)
The following relational expression holds. Therefore,
Iv3 = − (1/2) × Iw3 (Expression 17)
The following relational expression is obtained.
Therefore, from (Expression 16) and (Expression 17),
Iu3 = Iv3
The following relational expression is obtained. Similarly,
Iu1 = Iv1, Iu2 = Iv2, Iu3 = Iv3 (Equation 18)
There is a relationship.
＜θｄ＝０、２π／３、４π／３におけるＩｕとＩｖとＩｗとの関係＞
次に、それぞれのθｄにおけるＩｕとＩｖとＩｗとの関係について述べる。
なお、Ｉｕ１とＩｖ１とＩｗ１の関係について表記する。
<Relationship between Iu, Iv, and Iw at θd = 0, 2π / 3, 4π / 3>
Next, the relationship among Iu, Iv, and Iw at each θd will be described.
The relationship between Iu1, Iv1, and Iw1 is described.
《θｄ＝０の場合》
（式１）と（式１３）とにより、以下の関係式がある。
Ｉｕ１＝−２×Ｉｖ１、Ｉｕ１＝−２×Ｉｗ１、Ｉｖ１＝Ｉｗ１ ・・・（式１９）
なお、（Ｉｕ２、Ｉｖ２、Ｉｗ２）、（Ｉｕ３、Ｉｖ３、Ｉｗ３）における関係も同様の関係式で表現される。
<< When θd = 0 >>
There are the following relational expressions according to (Expression 1) and (Expression 13).
Iu1 = −2 × Iv1, Iu1 = −2 × Iw1, Iv1 = Iw1 (Equation 19)
The relationship in (Iu2, Iv2, Iw2), (Iu3, Iv3, Iw3) is also expressed by the same relational expression.
《θｄ＝２π／３の場合》
（式９）と（式１５）とにより、以下の関係式がある。
Ｉｕ１＝−（１／２）×Ｉｖ１、Ｉｕ１＝Ｉｗ１、Ｉｖ１＝−（１／２）×Ｉｗ１
・・・（式２０）
なお、（Ｉｕ２、Ｉｖ２、Ｉｗ２）、（Ｉｕ３、Ｉｖ３、Ｉｗ３）における関係も同様の関係式で表現される。
<< When θd = 2π / 3 >>
From (Equation 9) and (Equation 15), there is the following relational expression.
Iu1 = − (1/2) × Iv1, Iu1 = Iw1, Iv1 = − (1/2) × Iw1
... (Formula 20)
The relationship in (Iu2, Iv2, Iw2), (Iu3, Iv3, Iw3) is also expressed by the same relational expression.
《θｄ＝４π／３の場合》
（式１１）と（式１８）とにより、以下の関係式がある。
Ｉｕ１＝Ｉｖ１、Ｉｕ１＝−（１／２）×Ｉｗ１、Ｉｖ１＝−（１／２）Ｉｗ１
・・・（式２１）
なお、（Ｉｕ２、Ｉｖ２、Ｉｗ２）、（Ｉｕ３、Ｉｖ３、Ｉｗ３）における関係も同様の関係式で表現される。
<< When θd = 4π / 3 >>
From (Equation 11) and (Equation 18), there is the following relational expression.
Iu1 = Iv1, Iu1 = − (1/2) × Iw1, Iv1 = − (1/2) Iw1
... (Formula 21)
The relationship in (Iu2, Iv2, Iw2), (Iu3, Iv3, Iw3) is also expressed by the same relational expression.
＜電流検出器の接続位置と検出電流の関係＞
次に、電流検出器５０において、ｕ相電流検出器５１、ｗ相電流検出器５２の接続位置とθｄ＝０、２π／３、４π／３時の検出電流との関係を示す。これは、後記するように、電流検出器の故障などにより電流検出器の交換作業をしたときにおいて、正しい位置に配置して接続したか否かの検査に活用するためのものである。
図８は、電力変換器２０の出力端子のｕ、ｖ、ｗ相に対し、電流検出器５０の接続位置とθｄを変更して単相直流励磁を行った場合の電流検出器５０の検出電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗの関係を示した図である。
<Relationship between current detector connection position and detection current>
Next, in the
FIG. 8 shows the detection current of the
図８において、左側から第１欄には、様々な電流検出器の接続位置の組み合わせの場合（Ｃａｓｅ）をＣ１〜Ｃ６として表記している。左側から第２欄には、電流検出器の接続位置を示している。電力変換器２０と交流電動機３０との間にｕ相電流検出器５１とｗ相電流検出器５２とを６パターンについて示している。
左側から第３欄〜第５欄には、それぞれθｄ＝０、２π／３、４π／３時の検出電流Ｉｕ１〜Ｉｕ３とＩｗ１〜Ｉｗ３との理論上の関係式を示している。
In FIG. 8, in the first column from the left side, cases (Cases) of combinations of connection positions of various current detectors are described as C1 to C6. The second column from the left shows the connection position of the current detector. The u-phase
The third to fifth columns from the left side show theoretical relational expressions between the detected currents Iu1 to Iu3 and Iw1 to Iw3 at θd = 0, 2π / 3, and 4π / 3, respectively.
Ｃ１の場合は、ｕ相電流検出器５１とｗ相電流検出器５２とを正しく配置し、接続した場合である。
Ｃ２の場合は、ｕ相電流検出器５１とｗ相電流検出器５２とを逆に入れ換えて、接続してしまった場合である。
Ｃ３の場合は、ｗ相に接続すべきｗ相電流検出器５２をｖ相に接続した場合である。
Ｃ４の場合は、Ｃ３の場合において、さらにｕ相電流検出器５１とｗ相電流検出器５２とを逆に入れ換えて、接続してしまった場合である。
Ｃ５の場合は、ｕ相に接続すべきｕ相電流検出器５１をｖ相に接続した場合である。
Ｃ６の場合は、Ｃ５の場合において、さらにｕ相電流検出器５１とｗ相電流検出器５２とを逆に入れ換えて、接続してしまった場合である。
In the case of C1, the u-phase
In the case of C2, the u-phase
In the case of C3, the w-phase
In the case of C4, in the case of C3, the u-phase
In the case of C5, the u-phase
In the case of C6, in the case of C5, the u-phase
以上の各Ｃ１〜Ｃ６の場合におけるθｄ＝０、２π／３、４π／３時の検出電流Ｉｕ１〜Ｉｕ３とＩｗ１〜Ｉｗ３との理論上の関係式は、前記した（式１９）〜（式２１）の関係式に基づいている。 The theoretical relational expressions between the detection currents Iu1 to Iu3 and Iw1 to Iw3 at the time of θd = 0, 2π / 3, and 4π / 3 in the case of each of C1 to C6 are as described above (Formula 19) to (Formula 21). ).
＜電流検出器異常判定モードについて：第２の制御方法（その２）＞
次に、電流検出器５０が正常に接続されているかの判定および、誤接続の電流検出器５０と、この電流検出器５０が測定時に接続されている相を判定する方法である電流検出器異常判定モード（第２の制御方法）についてフローチャートで説明する。
<Regarding Current Detector Abnormality Determination Mode: Second Control Method (Part 2)>
Next, it is determined whether the
＜電流検出器異常判定モード（第２の制御方法）のフローチャート＞
図９は、本発明の第２実施形態に係る交流電動機制御装置２４が電流検出器５０について正常に接続されているか否かを判定し、さらに、誤接続の電流検出器と、この電流検出器が測定時に接続されている相とを判定し、正常な接続先を表示する方法を示すフローチャートである。
図９に基づいて、異常判定の方法の各手順（ステップ）について順に説明する。
<Flowchart of current detector abnormality determination mode (second control method)>
FIG. 9 determines whether or not the AC
Based on FIG. 9, each procedure (step) of the abnormality determination method will be described in order.
《Ｓ５１》
ステップＳ５１は、電動機の銘板情報である定格電圧Ｖ１と定格電流Ｉ１を入力する。この情報は、後記する異常検出モードにおける測定電圧の設定範囲や電流検出器による電流値の基準に用いられる。
なお、図９において、このステップＳ５１を「銘板情報の入力：定格電圧、定格電流」と表記している。
<< S51 >>
In step S51, a rated voltage V1 and a rated current I1, which are nameplate information of the motor, are input. This information is used for the setting range of the measurement voltage in the abnormality detection mode to be described later and the reference of the current value by the current detector.
In FIG. 9, this step S51 is described as “input of nameplate information: rated voltage, rated current”.
《Ｓ５２》
ステップＳ５２は、電流検出器５０（図１）の異常検出をするために電圧指令を出力して印加する工程である。すなわち電流検出器異常判定モードにする工程である。
具体的には、前記したように、切替器４９（図１）のスイッチＳｄ、Ｓｑ、Ｓωをそれぞれ、Ｓｄ２、Ｓｑ２、Ｓω２側にして、ベクトル制御器４１を切り離し、異常判定用電圧指令演算器４７の電流検出器異常を検出する測定条件を３相交流電圧座標変換器４２に伝送する。
この測定条件（第２測定条件、条件２）とは、１次角周波数指令ω1ref＝０、ｕ相とｄ軸の位相差を最初にθｄ＝０、ｑ軸電圧指令Ｖqref＝０であり、さらに、ｄ軸電圧指令Ｖdrefに測定電圧を複数（Ｖｄ１、Ｖｄ２、Ｖｄ３）与え、さらに、ｕ相とｄ軸の位相差をθｄ＝２π／３、４π／３に変更した場合の単相直流励磁を行うことである。
なお、図９において、このステップＳ５２を「異常検出モード１：単相直流励磁 条件２」と表記している。
<< S52 >>
Step S52 is a step of outputting and applying a voltage command in order to detect an abnormality in the current detector 50 (FIG. 1). That is, it is a step for setting the current detector abnormality determination mode.
Specifically, as described above, the switches Sd, Sq, and Sω of the switch 49 (FIG. 1) are set to the Sd2, Sq2, and Sω2 sides, respectively, and the
The measurement conditions (second measurement condition, condition 2) are: primary angular frequency command ω1ref = 0, phase difference between u phase and d axis is first θd = 0, q axis voltage command Vqref = 0, Single-phase DC excitation when a plurality of measurement voltages (Vd1, Vd2, Vd3) are given to the d-axis voltage command Vdref and the phase difference between the u-phase and the d-axis is changed to θd = 2π / 3, 4π / 3. Is to do.
In FIG. 9, this step S52 is described as “abnormality detection mode 1: single-phase
《Ｓ５３》
ステップＳ５３は、ステップＳ５２の測定条件の基に、電流検出器５０（ｕ相電流検出器５１、ｗ相電流検出器５２）で電力変換器２０から出力されたｕ相電流とｗ相電流もしくはｖ相電流を検出する工程である。
なお、図９において、このステップＳ５３を「ｕ相電流、ｗ相電流検出」と表記している。
<< S53 >>
In step S53, based on the measurement conditions in step S52, the u-phase current and the w-phase current or v output from the
In FIG. 9, this step S53 is described as “u-phase current, w-phase current detection”.
《Ｓ５４》
ステップＳ５４は、ステップＳ５３で得られたｕ相電流とｗ相電流（もしくはｖ相電流）を解析する。
ここで、θｄを変更して単相直流励磁を行った場合に検出される電流から求められるｕ相電流検出器５１から得られるＩｕとｗ相電流検出器５２から得られるＩｗとの関係式は、下記の３パターンとなる。
<１>：Ｉｕ＝−２×Ｉｗ
<２>：Ｉｕ＝Ｉｗ
<３>：Ｉｕ＝−１／２×Ｉｗ
・・・（式２２）
すなわち、ｕ相電流Ｉｕとｗ相電流Ｉｗの関係が、（式２２）における<１>、<２>、<３>のどの関係式に該当するかを解析する。
なお、図９において、このステップＳ５４を「Ｉｕ，Ｉｗの関係を解析 （θｄ＝０、２π／３、４π／３時）」と表記している。
<< S54 >>
In step S54, the u-phase current and the w-phase current (or v-phase current) obtained in step S53 are analyzed.
Here, the relational expression between Iu obtained from the u-phase
<1>: Iu = −2 × Iw
<2>: Iu = Iw
<3>: Iu = −1 / 2 × Iw
... (Formula 22)
That is, it is analyzed whether the relationship between the u-phase current Iu and the w-phase current Iw corresponds to <1>, <2>, or <3> in (Expression 22).
In FIG. 9, this step S54 is described as “analysis of the relationship between Iu and Iw (θd = 0, 2π / 3, 4π / 3 o'clock)”.
《Ｓ５５》
ステップＳ５５は、ステップＳ５４で得られたＩｕとＩｗの関係式がどの組み合わせになっているかをチェック（検出）する工程である。
図１０は、電流検出器の検出電流ＩｕとＩｗの関係式の組み合わせと、電流検出器５０の接続状態との対応を表すパターンマッチング（対応関係）を示した図である。
図１０において、横方向の欄として、各場合（Ｃａｓｅ）のＣ１〜Ｃ６の項目がある。
また、縦方向の欄としては、θｄが０、２π／３、４π／３の場合の項目がある。
各、θｄにおけるＩｕとＩｗの関係式が（式２２）のどの関係式かの結果と、図１０の対応図とをつき合わせることによって、Ｃ１〜Ｃ６のどの場合に該当するかを、このステップＳ５５で把握する。
<< S55 >>
Step S55 is a step of checking (detecting) which combination the relational expressions of Iu and Iw obtained in step S54 is.
FIG. 10 is a diagram showing pattern matching (correspondence relationship) representing the correspondence between the combination of the relational expressions of the detection currents Iu and Iw of the current detector and the connection state of the
In FIG. 10, there are items C1 to C6 in each case (Case) as columns in the horizontal direction.
The vertical column includes items when θd is 0, 2π / 3, 4π / 3.
This step determines which case of C1 to C6 corresponds to the relational expression in FIG. 10 with the result of which the relational expression of Iu and Iw in θd is (Expression 22). Grasp in S55.
例えば、電流検出器５１、５２が共に正常に接続されている場合は、θｄ＝０のときに＜１＞のＩｕ＝−２×Ｉｗ、またθｄ＝２π／３のときに＜２＞のＩｕ＝Ｉｗ、また、θｄ＝４π／３のときに＜３＞のＩｕ＝−１／２×Ｉｗとなるため、図１０においては、Ｃ１の場合と判定する。
また、ｕ相電流検出用の電流検出器５１が電力変換器２０の出力端子のｗ相に接続され、またｗ相電流検出用の電流検出器５２が、電力変換器２０の出力端子のｕ相に接続されていた場合は、θｄ＝０のときに＜３＞のＩｕ＝−１／２×Ｉｗ、またθｄ＝２π／３のときに＜２＞のＩｕ＝Ｉｗ、またθｄ＝４π／３のときに＜１＞のＩｕ＝−２×Ｉｗとなるため、図１０においては、Ｃ２の場合と判定する。
同様に、θｄおよびＩｕとＩｗの関係式から電流検出器５０の接続状態をＣ１からＣ６に分類する。
なお、図９において、このステップＳ５５を「パターンマッチング」と表記している。
For example, when both
Further, a
Similarly, the connection state of the
In FIG. 9, step S55 is described as “pattern matching”.
《Ｓ５６》
ステップＳ５６は、電流検出器５０の接続が正常か異常かを判定するステップである。
接続が正常である場合（Ｃａｓｅ）は、Ｃ１（図１０）のみであるので、接続状態がＣ１（Ｓ５６：Ｙｅｓ）であれば、ステップＳ５７に進む。
また、接続状態がＣ２〜Ｃ６（Ｓ５６：Ｎｏ）であれば、ステップＳ５８に進む。
なお、図９において、このステップＳ５６を「Ｃａｓｅ＝Ｃ１ ？」と表記している。
<< S56 >>
Step S56 is a step of determining whether the connection of the
If the connection is normal (Case), it is only C1 (FIG. 10). If the connection state is C1 (S56: Yes), the process proceeds to step S57.
If the connection state is C2 to C6 (S56: No), the process proceeds to step S58.
In FIG. 9, this step S56 is expressed as “Case = C1?”.
《Ｓ５７》
ステップＳ５７は、接続状態が正常であることを判定して表示する工程である。
ステップＳ５６において、接続状態がＣ１（Ｓ５６：Ｙｅｓ）と判定し、ステップＳ５７に進んでいるので、ステップ５７において、正常と判定し、正常もしくは正常に該当する表示をする。
また、「正常」を意味する表示をした段階で「エンド」に進み、この電流検出器接続判定フローを終了する。
なお、図９において、このステップＳ５７を「正常接続判定 表示」と表記している。
<< S57 >>
Step S57 is a step of determining and displaying that the connection state is normal.
In step S56, it is determined that the connection state is C1 (S56: Yes) and the process proceeds to step S57. Therefore, in step 57, it is determined that the connection is normal and a display corresponding to normal or normal is displayed.
Further, when the display indicating “normal” is displayed, the process proceeds to “END”, and this current detector connection determination flow is terminated.
In FIG. 9, this step S57 is described as “normal connection determination display”.
《Ｓ５８》
ステップＳ５８は、ステップ５６において、接続状態がＣ１ではない（Ｓ５６：Ｎｏ）と判定された後に行う工程である。Ｃ１以外のＣ２〜Ｃ６の場合は、すべて何らかの異常がある場合であるので、ステップＳ５８では、異常と判定し、異常もしくは異常に該当する表示をする。
ただし、後記するステップＳ６０において、正常接続先の表示をするので、このステップＳ６０の表示が異常の表示を兼ねる場合には、ステップＳ５８における異常表示を省略する場合もある。
ステップ５８において、「異常」を意味する表示を必要に応じて行った後、ステップＳ５９に進む。
なお、図９において、このステップＳ５８を「異常接続判定 表示」と表記している。
<< S58 >>
Step S58 is a step performed after it is determined in step 56 that the connection state is not C1 (S56: No). In the case of C2 to C6 other than C1, all are abnormal, so in step S58 it is determined that there is an abnormality and a display corresponding to the abnormality or abnormality is displayed.
However, since the normal connection destination is displayed in step S60, which will be described later, if the display in step S60 also serves as an abnormality display, the abnormality display in step S58 may be omitted.
In step 58, display indicating "abnormal" is performed as necessary, and then the process proceeds to step S59.
In FIG. 9, this step S58 is described as “abnormal connection determination display”.
《Ｓ５９》
ステップＳ５９は、誤接続されている電流検出器と、この電流検出器が接続されている相を判定する工程である。
図１１は、電流検出器の検出電流におけるパターンマッチングで判定された接続状態の場合（Ｃａｓｅ）と、誤接続されている電流検出器、および、この電流検出器が接続されている相との対応を示す図である。
図１１において、横方向の欄として、各場合（Ｃａｓｅ）のＣ２〜Ｃ６の項目がある。
また、縦方向の欄としては、ｕ相電流検出器とｗ相電流検出器の項目がある。
なお、Ｃ１の場合は正常であるので、図１１にはＣ１は存在していない。
ステップＳ５９では、図１１のＣ２〜Ｃ６のどの場合であるかを判定する。そして、Ｃ２〜Ｃ６のどれに該当しているかによって、誤接続されている電流検出器と、この電流検出器が接続されている相を判定する。
<< S59 >>
Step S59 is a step of determining the erroneously connected current detector and the phase to which this current detector is connected.
FIG. 11 shows the correspondence between the connection state determined by pattern matching in the detection current of the current detector (Case), the erroneously connected current detector, and the phase to which this current detector is connected. FIG.
In FIG. 11, there are items C <b> 2 to C <b> 6 of (Case) as horizontal columns.
In the vertical direction column, there are items of a u-phase current detector and a w-phase current detector.
Since C1 is normal, C1 does not exist in FIG.
In step S59, it is determined which of C2 to C6 in FIG. Then, depending on which of C2 to C6 corresponds to, the erroneously connected current detector and the phase to which this current detector is connected are determined.
例えばＣ２と判定された場合は、ｕ相電流検出用の電流検出器が電力変換器の出力端子のｗ相に接続され、ｗ相電流検出用の電流検出器が電力変換器の出力端子のｕ相に接続されていることを示している。
これらのＣ２〜Ｃ６の判定と異常接続先の相の判定とを行った後、ステップＳ６０に進む。
なお、図９において、このステップＳ５９を「異常接続先判定」と表記している。
For example, when C2 is determined, the current detector for detecting the u-phase current is connected to the w-phase of the output terminal of the power converter, and the current detector for detecting the w-phase current is u of the output terminal of the power converter. It is connected to the phase.
After performing the determination of C2 to C6 and the determination of the phase of the abnormal connection destination, the process proceeds to step S60.
In FIG. 9, this step S59 is described as “abnormal connection destination determination”.
《Ｓ６０》
ステップＳ６０は、判定された接続状態のＣａｓｅ（Ｃ２〜Ｃ６）から電流検出器を正しく接続すべき相の表示を行う工程である。
図１２は、電流検出器の検出電流におけるパターンマッチングで判定された接続状態の場合（Ｃａｓｅ）と、誤接続されている電流検出器、および、この電流検出器の正常な接続先との対応を示す図である。
図１２において、横方向の欄として、各場合（Ｃａｓｅ）のＣ２〜Ｃ６の項目がある。
また、縦方向の欄としては、ｕ相電流検出器とｗ相電流検出器の項目がある。
図１２のＣ２〜Ｃ６のどれに該当しているかによって、誤接続されている電流検出器と、この電流検出器の正常な接続先を判定することができる。
<< S60 >>
Step S60 is a step of displaying the phase to which the current detector should be correctly connected from the determined connection case (C2 to C6).
FIG. 12 shows the correspondence between the connection state determined by pattern matching in the detection current of the current detector (Case), the erroneously connected current detector, and the normal connection destination of this current detector. FIG.
In FIG. 12, there are items C2 to C6 in each case (Case) as columns in the horizontal direction.
In the vertical direction column, there are items of a u-phase current detector and a w-phase current detector.
Depending on which of C2 to C6 in FIG. 12 is applicable, the erroneously connected current detector and the normal connection destination of this current detector can be determined.
例えばＣ２と判定された場合は、ｕ相電流検出用の電流検出器５１（図７）が電力変換器２０（図７）の出力端子のｗ相に接続され、ｗ相電流検出用の電流検出器５２（図７）が電力変換器２０の出力端子のｕ相に接続されているため、ｗ相を外してｕ相に、ｕ相を外してｗ相にそれぞれ接続を変更するように表示を行う。
また、図１２において、電流検出器（５１、５２）の接続が正しい場合は、「Ｈｏｌｄ」と表記されている。
また、「正常な接続先」表示をした段階で「エンド」に進み、この電流検出器接続判定フローを終了する。
なお、図９において、このステップＳ６０を「正常接続先の表示」と表記している。
For example, when it is determined as C2, the
In FIG. 12, when the connection of the current detectors (51, 52) is correct, “Hold” is indicated.
In addition, when “normal connection destination” is displayed, the process proceeds to “END”, and this current detector connection determination flow is terminated.
In FIG. 9, this step S60 is described as “display of normal connection destination”.
以上の方法により、電流検出器の異常および誤接続の検出、誤接続場所の特定および正常な接続先の表示が可能となる。 By the above method, it is possible to detect an abnormality and incorrect connection of the current detector, to specify an incorrect connection place and to display a normal connection destination.
＜第２実施形態の構成と方法のまとめ＞
本発明の第２実施形態においては、以下の構成と方法を採用する。
《８》本発明の交流電動機制御装置２４は、供給される電力を可変電圧可変周波数の電力に変換し、交流電動機３０を可変速駆動する電動機駆動用電力変換器２０と、該電動機駆動用電力変換器２０の電力変換機能を制御するＰＷＭ制御装置４５と、前記交流電動機３０に流れる電流を検出する電流検出器の異常を判定する電圧指令信号を出力する異常判定用電圧指令演算手段４７と、前記電圧指令信号を前記電動機駆動用電力変換器２０に印加することによって前記電流検出器５０から得られる電流のパターンにより前記電流検出器５０の異常を判定する異常判定手段４６とを有する電流検出器異常判定装置４８と、を備え、外部指令信号４５Ｓと前記電流検出器５０の検出信号とに基づき、前記ＰＷＭ制御装置４５は、前記電動機駆動用電力変換器２０に制御信号を供給し、前記異常判定用電圧指令演算手段４７は、前記電圧指令信号の位相を変更し複数回、前記電動機駆動用電力変換器２０に供給し、前記異常判定手段４６は、前記複数回の電圧指令信号のパターンから想定される検出電流パターンと前記電流検出器５０の検出信号とを比較し、想定される検出電流パターンと一致しない場合は、電流検出器５０の誤接続と判定して警告を出力するように構成する。
<Summary of Configuration and Method of Second Embodiment>
In the second embodiment of the present invention, the following configuration and method are adopted.
<< 8 >> The AC
《９》あるいは、前記の交流電動機制御装置２４において、前記異常判定手段４６は、前記異常判定用電圧指令演算手段４７が複数回大きさと位相を変更して直流電圧を印加したときに、２つの電流検出器の出力信号の比率と、前記指令信号印加時に設定した位相より、場合分け（図１０）を行うように構成する。
《１０》あるいは、前記の交流電動機制御装置２４において、前記異常判定手段４６は場合わけ（図１０）の結果より電流検出器の誤接続を検出するように構成する。
《１１》あるいは、前記の交流電動機制御装置において、前記異常判定手段４６は、誤接続を検出した場合に、２つの電流検出器の出力信号の比率と前記指令信号印加時に設定した位相より場合わけ（図１０）した結果より、あらかじめ設定した誤接続のパターン（図１１）を判定するように構成する。
《１２》あるいは、前記の交流電動機制御装置２４において、前記異常判定手段４６は誤接続のパターン（図１１）よりあらかじめ設定した接続先修正パターン（図１２）を出力するように構成する。
<< 9 >> Alternatively, in the AC
<< 10 >> Alternatively, in the AC
<< 11 >> Alternatively, in the AC motor control apparatus, when the
<< 12 >> Alternatively, in the AC
＜第２実施形態の効果＞
以上の第２実施形態の構成と方法により、電力変換器の出力端子に対し、電流検出器が正常に接続されているか否かを事前に確認でき、かつ電流検出器の異常および誤接続の検出、誤接続場所の特定および正常な接続先の表示が可能となる交流電動機制御装置を提供できる。
<Effects of Second Embodiment>
With the configuration and method of the second embodiment described above, it is possible to confirm in advance whether or not the current detector is normally connected to the output terminal of the power converter, and to detect abnormality and incorrect connection of the current detector. In addition, it is possible to provide an AC motor control device that can identify an erroneous connection location and display a normal connection destination.
（その他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、本発明はこれら実施形態およびその変形に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があってもよく、以下にその例をあげる。
(Other embodiments)
As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, this invention is not limited to these embodiment and its deformation | transformation, There exists a design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention. Well, here are some examples:
《印加電圧の変化数》
第１実施形態の図２のフローチャートのステップＳ２２、ステップＳ２３において、ｄ軸電圧指令Ｖdrefに測定電圧を３段階（Ｖｄ１、Ｖｄ２、Ｖｄ３）かける場合を例示したが、３段階に限定されるものではない。２段階でも４段階以上で行う方法もある。
また、最初の段階として、Ｖｄ１で測定を行い、この段階で所望の測定関係が把握できたならば、１回のみで終了する。ただし、Ｖｄ１のみでは不確定な状況が発生した場合には、２段階目であるＶｄ２、さらには３段階目であるＶｄ３を測定に用いるように、状況に応じて測定電圧を変化させる方法もある。
また、Ｖｄ１を低い電圧から段階的もしくは連続的に上昇させ、所望の測定が行なえる反応が観測できた段階で、そのときの電圧で測定し、１回の測定で終了する方法もある。
これらの３段階未満で実施する方法においては、順調な場合に測定回数が低減し、正常やエラーの表示を短時間で行える可能性がある。
<Number of changes in applied voltage>
In step S22 and step S23 in the flowchart of FIG. 2 of the first embodiment, the case where the measurement voltage is applied to the d-axis voltage command Vdref in three stages (Vd1, Vd2, Vd3) is illustrated, but the present invention is not limited to three stages. Absent. There are also methods that are performed in two steps or more than four steps.
In addition, as a first stage, measurement is performed at Vd1, and if a desired measurement relationship can be grasped at this stage, the process is completed only once. However, when an uncertain situation occurs only with Vd1, there is a method in which the measurement voltage is changed according to the situation so that Vd2 as the second stage and Vd3 as the third stage are used for the measurement. .
In addition, there is a method in which Vd1 is increased stepwise or continuously from a low voltage, and when a reaction capable of performing a desired measurement can be observed, the measurement is performed at the voltage at that time and the measurement is completed in one measurement.
In the method implemented in less than these three steps, the number of measurements is reduced in the case of smoothness, and there is a possibility that normal or error display can be performed in a short time.
《印加電圧波形》
第１実施形態の図２のフローチャートのステップＳ２２、ステップＳ２３において、ｄ軸電圧指令Ｖdrefに単相直流励磁の測定電圧をかける方法について、説明したが、直流に限定されるものではない。単相の交流（単相交流励磁）をかける方法もある。この場合、図３において、（ｃ）のｄ軸電圧指令においてＶｄ１、Ｖｄ２、Ｖｄ３における電圧が直流の一定電圧の変わりに正弦波で表される電圧が測定電圧として適用されることになる。これにともない測定電流も正弦波の電流波形となる。
また、複数の測定回数のなかに直流電圧による測定と、交流電圧による測定を混在させてもよい。
<Applied voltage waveform>
In step S22 and step S23 of the flowchart of FIG. 2 of the first embodiment, the method of applying the measurement voltage of single-phase DC excitation to the d-axis voltage command Vdref has been described, but is not limited to DC. There is also a method of applying single-phase alternating current (single-phase alternating current excitation). In this case, in FIG. 3, in the d-axis voltage command of (c), the voltage at Vd1, Vd2, and Vd3 is expressed as a sine wave instead of a constant DC voltage, and the measured voltage is applied. Along with this, the measurement current also becomes a sinusoidal current waveform.
Moreover, you may mix the measurement by a DC voltage and the measurement by an AC voltage among several measurement frequency.
《表示》
図２のフローチャートにおけるステップＳ２６、Ｓ２７、Ｓ２８、また図９のフローチャートにおけるステップＳ５７、Ｓ５８、Ｓ６０において、得られた情報を「表示」をする工程がある。
この場合の表示の形式、形態は様々である。静止した表示のみならず、動画で表示してもよい。また警告音や音声ガイドを用いてもよい。また、有線や無線で他の機器にこれらの信号や情報を伝達してもよい。
"display"
In steps S26, S27, and S28 in the flowchart of FIG. 2 and steps S57, S58, and S60 in the flowchart of FIG. 9, there is a step of “displaying” the obtained information.
There are various display formats and forms in this case. It may be displayed as a moving image as well as a stationary display. A warning sound or a voice guide may be used. Further, these signals and information may be transmitted to other devices by wire or wireless.
《電流検出器の相と数》
また、図１で示した第１実施形態や図５〜図８を示した第２実施形態において、ｕ相とｗ相の電流検出器の場合で説明したが、ｖ相を用いてもよい。
また、電流検出器が３台であって、電力変換器の３つの出力端子（ｕ、ｖ、ｗ）すべてに接続されている場合でも、同様に判定が可能である。
<Phase and number of current detectors>
In the first embodiment shown in FIG. 1 and the second embodiment shown in FIGS. 5 to 8, the u-phase and w-phase current detectors have been described, but the v-phase may be used.
Further, even when there are three current detectors and they are connected to all three output terminals (u, v, w) of the power converter, the same determination can be made.
《電力変換器制御装置の回路構成》
図１において、ＰＷＭ制御装置４５と電流検出器異常判定装置４８と切替器４９の回路構成例を示し、電流検出器異常判定装置４８の異常判定用電圧指令演算器４７の出力である指令信号を、ＰＷＭ制御装置４５のベクトル制御器４１と３相交流電圧座標変換器４２との間に切替器４９を介して挿入していたが、回路構成はこの回路に限定されるものではない。
例えば、異常判定用電圧指令演算器４７の出力の指令信号をパルス生成器４３に入力する回路としてもよい。このように回路構成は様々に組み立てることは可能である。
<< Circuit configuration of power converter control device >>
In FIG. 1, a circuit configuration example of a
For example, a command signal output from the abnormality determination
《電力変換器制御装置のハード・ソフトによる具現化》
図１に示した電力変換器制御装置４０は、ベクトル制御器４１、３相交流電圧座標変換器４２、パルス生成器４３、３相交流電流座標変換器４４、異常判定器４６、異常判定用電圧指令演算器４７、切替器４９を備えて構成されている例を示したが、これらの回路はハード（Hardware）で構成してもよく、ソフト（Software）で構成してもよく、またハードとソフトを混在させてもよい。
また、電力変換器制御装置４０をＣＰＵ（Central Processing Unit）、または、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）で構成し、前記の各器４１〜４４、４６、４７、４９の一部または全部をソフトによるプログラミングで具現化してもよい。
さらに、電力変換器２０の一部、または全部を前記の電力変換器制御装置４０と併せてＣＰＵ、または、ＭＰＵで構成してもよい。
<Realization of power converter control device by hardware and software>
1 includes a
Further, the power
Furthermore, part or all of the
《電源》
図１において、交流電動機制御装置２４に備えられた電力変換器２０は、交流電源１０の交流電力を一度、直流電力に変換し、この直流電力を可変電圧可変周波数の交流電力に変換して交流電動機３０を駆動する例を示したが、供給される電力は交流電源とは限らない。電力変換器２０は、直流電源（不図示）から直流電力の供給を受けて、この直流電力を可変電圧可変周波数の交流電力に変換して交流電動機３０を駆動してもよい。
"Power supply"
In FIG. 1, the
《負荷》
図１において、交流電動機制御装置２４が駆動するのは交流電動機である場合を示したが、負荷としては交流電動機には限らない。３相交流電力を電源とする負荷であれば、本発明の交流電動機制御装置２４を用いることは、電流検出器の正常か異常かの判定に効果的であり、新たに設備を設置する場合や保守管理に有効である。
"load"
In FIG. 1, the AC
１０ 交流電源
２０ 電力変換器（電動機駆動用電力変換器、電動機駆動用電力変換手段）
２４ 交流電動機制御装置
３０ 交流電動機
４０ 電力変換器制御装置
４１ ベクトル制御器
４２ ３相交流電圧座標変換器
４３ パルス生成器
４４ ３相交流電流座標変換器
４５ ＰＷＭ制御装置（ＰＷＭ制御手段）
４５Ｓ 外部指令信号
４６ 異常判定器（異常判定手段、異常判定機能）
４７ 異常判定用電圧指令演算器（異常判定用電圧指令演算手段、異常判定用電圧指令演算機能）
４８ 電流検出器異常判定装置（電流検出器異常判定手段）
４９ 切替器
５０ 電流検出器
５１ ｕ相電流検出器、電流検出器
５２ ｖ相電流検出器、電流検出器
10
24 AC
45S
47 Voltage command calculator for abnormality determination (voltage command calculation means for abnormality determination, voltage command calculation function for abnormality determination)
48 Current detector abnormality determination device (current detector abnormality determination means)
49
Claims (15)
該電動機駆動用電力変換器の電力変換機能を制御するＰＷＭ制御装置と、
前記交流電動機に流れる電流を検出する電流検出器の異常を判定する電圧指令信号を出力する異常判定用電圧指令演算手段と、前記電圧指令信号を前記電動機駆動用電力変換器に印加することによって前記電流検出器から得られる電流のパターンにより前記電流検出器の異常を判定する異常判定手段とを有する電流検出器異常判定装置と、
を備え、
外部指令信号と前記電流検出器の検出信号とに基づき、前記ＰＷＭ制御装置は、前記電動機駆動用電力変換器に制御信号を供給し、
前記電流検出器異常判定装置が前記交流電動機の運転前に電流検出器が異常と判定した際に異常表示を出力することを特徴とする交流電動機制御装置。 A power converter for driving a motor that converts supplied power into power of variable voltage and variable frequency and drives an AC motor at a variable speed; and
A PWM control device for controlling a power conversion function of the electric power drive power converter;
An abnormality determination voltage command calculating means for outputting a voltage command signal for determining an abnormality of a current detector for detecting a current flowing in the AC motor, and applying the voltage command signal to the motor drive power converter A current detector abnormality determining device having abnormality determining means for determining abnormality of the current detector by a current pattern obtained from the current detector;
With
Based on the external command signal and the detection signal of the current detector, the PWM control device supplies a control signal to the electric power converter for driving the motor,
An AC motor control device that outputs an abnormality display when the current detector abnormality determination device determines that the current detector is abnormal before the operation of the AC motor.
該電動機駆動用電力変換器の電力変換機能を制御するＰＷＭ制御装置と、
前記交流電動機に流れる電流を検出する電流検出器の異常を判定する電圧指令信号を出力する異常判定用電圧指令演算手段と、前記電圧指令信号を前記電動機駆動用電力変換器に印加することによって前記電流検出器から得られる電流のパターンにより前記電流検出器の異常を判定する異常判定手段とを有する電流検出器異常判定装置と、
を備え、
外部指令信号と前記電流検出器の検出信号とに基づき、前記ＰＷＭ制御装置は、前記電動機駆動用電力変換器に制御信号を供給し、
前記異常判定用電圧指令演算手段は、前記電圧指令信号の位相を変更して複数回、前記電動機駆動用電力変換器に供給し、前記異常判定手段は、前記複数回の電圧指令信号のパターンから想定される検出電流パターンと前記電流検出器の検出信号とを比較し、想定される検出電流パターンと一致しない場合は、電流検出器の誤接続と判定して警告を出力することを特徴とする交流電動機制御装置。 A power converter for driving a motor that converts supplied power into power of variable voltage and variable frequency and drives an AC motor at a variable speed; and
A PWM control device for controlling a power conversion function of the electric power drive power converter;
An abnormality determination voltage command calculating means for outputting a voltage command signal for determining an abnormality of a current detector for detecting a current flowing in the AC motor, and applying the voltage command signal to the motor drive power converter A current detector abnormality determining device having abnormality determining means for determining abnormality of the current detector by a current pattern obtained from the current detector;
With
Based on the external command signal and the detection signal of the current detector, the PWM control device supplies a control signal to the electric power converter for driving the motor,
The abnormality determination voltage command calculation means changes the phase of the voltage command signal and supplies it to the electric power converter for driving the motor a plurality of times, and the abnormality determination means uses the pattern of the voltage command signal for the plurality of times. An assumed detection current pattern is compared with a detection signal of the current detector, and if it does not match the assumed detection current pattern, it is determined that the current detector is erroneously connected and a warning is output. AC motor control device.
前記電流検出器異常判定装置は、
１次角周波数指令、ｄ軸電圧指令、ｑ軸電圧指令を演算する異常判定用電圧指令演算器と、
前記電流検出器の各相検出電流を比較、演算して異常を判定する異常判定器と、
を備えて構成されることを特徴とする交流電動機制御装置。 In claim 1 or claim 2,
The current detector abnormality determining device is
A voltage command calculator for abnormality determination that calculates a primary angular frequency command, a d-axis voltage command, and a q-axis voltage command;
An abnormality determiner that compares and calculates each phase detection current of the current detector to determine abnormality, and
An AC motor control device comprising: an AC motor control device.
前記ＰＷＭ制御装置は、
電流検出器から入力された各相検出電流をｄ軸電流とｑ軸電流に変換する３相交流電流座標変換器と、
該３相交流電流座標変換器の出力するｄ軸電流とｑ軸電流の情報を基に前記交流電動機のｄ軸電圧指令とｑ軸電圧指令を演算するベクトル制御器と、
該ベクトル制御器の出力するｄ軸電圧指令とｑ軸電圧指令に基づき３相の交流電圧指令に変換する３相交流電圧座標変換器と、
前記３相の交流電圧指令をＰＷＭ制御信号に変換するパルス生成器と、
を備えて構成されることを特徴とする交流電動機制御装置。 In claim 1 or claim 2,
The PWM control device
A three-phase AC current coordinate converter that converts each phase detection current input from the current detector into a d-axis current and a q-axis current;
A vector controller for calculating a d-axis voltage command and a q-axis voltage command of the AC motor based on information on the d-axis current and the q-axis current output from the three-phase alternating current coordinate converter;
A three-phase AC voltage coordinate converter for converting into a three-phase AC voltage command based on the d-axis voltage command and the q-axis voltage command output from the vector controller;
A pulse generator for converting the three-phase AC voltage command into a PWM control signal;
An AC motor control device comprising: an AC motor control device.
前記交流電動機制御装置は、その一部または全部の機能がコンピュータのプログラムによって実現されることを特徴とする交流電動機制御装置。 In claim 1 or claim 2,
The AC motor control device has a part or all of its functions realized by a computer program.
該電動機駆動用電力変換手段の電力変換機能を制御するＰＷＭ制御手段と、
前記交流電動機に流れる電流を検出する電流検出器の異常を判定する電圧指令信号を出力する異常判定用電圧指令演算機能と、前記電圧指令信号を前記電動機駆動用電力変換手段に印加することによって前記電流検出器から得られる電流のパターンにより前記電流検出器の異常を判定する異常判定機能とを有する電流検出器異常判定手段と、
を備え、
外部指令信号と前記電流検出器の検出信号に基づき、前記ＰＷＭ制御手段は、前記電動機駆動用電力変換手段に制御信号を供給し、
前記電流検出器異常判定手段は、前記交流電動機の運転前に異常と判定した際に異常表示を出力することを特徴とする交流電動機制御装置の電流検出器健全性確認方法。 Electric power conversion means for converting electric power supplied into electric power of variable voltage and variable frequency and driving an AC electric motor at variable speed; and
PWM control means for controlling the power conversion function of the electric power conversion means for driving the motor;
An abnormality determination voltage command calculation function for outputting a voltage command signal for determining an abnormality of a current detector that detects a current flowing through the AC motor, and the voltage command signal is applied to the electric power conversion means for driving the motor. Current detector abnormality determination means having an abnormality determination function for determining abnormality of the current detector according to a current pattern obtained from the current detector;
With
Based on the external command signal and the detection signal of the current detector, the PWM control means supplies a control signal to the electric power conversion means for driving the motor,
The current detector abnormality determining means outputs an abnormality display when it is determined to be abnormal before the AC motor is operated.
前記電流検出器異常判定手段は、前記交流電動機を運転する前に、あらかじめ前記交流電動機の各相に複数の電圧を印加する電圧指令信号を与えることを特徴とする交流電動機制御装置の電流検出器健全性確認方法。 In claim 6,
The current detector abnormality determining means provides a voltage command signal for applying a plurality of voltages to each phase of the AC motor in advance before operating the AC motor. Soundness confirmation method.
前記電流検出器異常判定手段は、電圧指令信号の直流電圧の大きさを変更して複数回、印加した際においても所定のレベル範囲で概ね同一の値を検出したときに、前記電流検出器が破損もしくは接続異常の状態であると判定し、
前記交流電動機制御装置から前記電流検出器異常の警告を出力することを特徴とする交流電動機制御装置の電流検出器健全性確認方法。 In claim 7,
The current detector abnormality determining means changes the magnitude of the DC voltage of the voltage command signal, and when the current detector detects substantially the same value within a predetermined level range even when applied multiple times, the current detector Judge that it is broken or abnormal connection,
A current detector soundness confirmation method for an AC motor control device, wherein the alarm for abnormality of the current detector is output from the AC motor control device.
前記電流検出器異常判定手段は、前記電流検出器異常の警告を出力する際に、電流検出器の未接続、電流検出器の破損エラー、断線エラーと判定することを特徴とする交流電動機制御装置の電流検出器健全性確認方法。 In claim 8,
The AC electric motor control device, wherein the current detector abnormality determining means determines that the current detector is not connected, the current detector is broken, or the disconnection error when outputting the current detector abnormality warning. Current detector soundness confirmation method.
前記電流検出器異常判定手段は、電圧指令信号の直流電圧の大きさを変更して複数回、印加した際に、印加電圧に対して所定レベル以上の変化を検出し、
２つの電流検出器の出力信号の比率が<１>±２倍、<２>±１/２倍、<３>±１倍のパターンのいずれにも所定レベルの範囲内で一致しない場合には、電流検出器の破損と判定し、
前記交流電動機制御装置より電流検出器異常の警告を出力することを特徴とする交流電動機制御装置の電流検出器健全性確認方法。 In claim 9,
The current detector abnormality determining means detects a change of a predetermined level or more with respect to the applied voltage when applied multiple times by changing the magnitude of the DC voltage of the voltage command signal,
If the ratio of the output signals of the two current detectors does not match any of the <1> ± 2 times, <2> ± 1/2 times, and <3> ± 1 times patterns within the specified level range Determine that the current detector is broken,
A current detector soundness check method for an AC motor control device, characterized in that a current detector abnormality warning is output from the AC motor control device.
該電動機駆動用電力変換手段の電力変換機能を制御するＰＷＭ制御手段と、
前記交流電動機に流れる電流を検出する電流検出器の異常を判定する電圧指令信号を出力する異常判定用電圧指令演算機能と、前記電圧指令信号を前記電動機駆動用電力変換手段に印加することによって前記電流検出器から得られる電流のパターンにより前記電流検出器の異常を判定する異常判定機能とを有する電流検出器異常判定手段と、
を備え、
外部指令信号と前記電流検出器の検出信号に基づき、前記ＰＷＭ制御手段は、前記電動機駆動用電力変換手段に制御信号を供給し、
前記異常判定用電圧指令演算手段は、前記電圧指令信号の位相を変更して複数回、前記電動機駆動用電力変換手段に供給し、
前記異常判定手段は、前記複数回の指令信号のパターンから想定される検出電流パターンと前記電流検出器から出力される検出信号とを比較し、
想定される検出電流パターンと一致しない場合は、前記電流検出器の誤接続と判定し、
前記交流電動機制御装置より電流検出器異常の警告を出力することを特徴とする交流電動機制御装置の電流検出器健全性確認方法。 Electric power conversion means for converting electric power supplied into electric power of variable voltage and variable frequency and driving an AC electric motor at variable speed; and
PWM control means for controlling the power conversion function of the electric power conversion means for driving the motor;
An abnormality determination voltage command calculation function for outputting a voltage command signal for determining an abnormality of a current detector that detects a current flowing through the AC motor, and the voltage command signal is applied to the electric power conversion means for driving the motor. Current detector abnormality determination means having an abnormality determination function for determining abnormality of the current detector according to a current pattern obtained from the current detector;
With
Based on the external command signal and the detection signal of the current detector, the PWM control means supplies a control signal to the electric power conversion means for driving the motor,
The abnormality determination voltage command calculating means changes the phase of the voltage command signal and supplies it to the electric motor driving power conversion means a plurality of times.
The abnormality determination means compares a detection current pattern assumed from the pattern of the command signal a plurality of times with a detection signal output from the current detector,
When it does not match the assumed detection current pattern, it is determined that the current detector is misconnected,
A current detector soundness check method for an AC motor control device, characterized in that a current detector abnormality warning is output from the AC motor control device.
前記電流検出器異常判定手段は、直流電圧の大きさを変更して複数回、直流電圧を前記電動機駆動用電力変換手段に印加した際に、２つの電流検出器の出力信号の比率と、上記指令信号印加時に設定した位相より、前記電流検出器の誤接続の場合分けを行うことを特徴とする交流電動機制御装置の電流検出器健全性確認方法。 In claim 11,
The current detector abnormality determining means changes the magnitude of the DC voltage and applies the DC voltage to the electric motor driving power conversion means a plurality of times, and the ratio of the output signals of the two current detectors and the above A current detector soundness check method for an AC motor control device, wherein the case of erroneous connection of the current detector is classified based on a phase set when a command signal is applied.
前記電流検出器異常判定手段は、電流検出器の誤接続を場合分けした結果から、電流検出器の誤接続を検出することを特徴とする交流電動機制御装置の電流検出器健全性確認方法。 In claim 12,
The current detector abnormality determining means detects the incorrect connection of the current detector from the result of dividing the incorrect connection of the current detector into cases.
前記電流検出器異常判定手段は、誤接続を検出した場合は、２つの電流検出器の出力信号の比率と上記指令信号印加時に設定した位相によって電流検出器の誤接続を場合分けした結果から、あらかじめ設定した誤接続のパターンを判定することを特徴とする交流電動機制御装置の電流検出器健全性確認方法。 In claim 12 or claim 13,
When the current detector abnormality determination means detects an erroneous connection, the result of dividing the erroneous connection of the current detector according to the ratio of the output signals of the two current detectors and the phase set when the command signal is applied, A method for confirming soundness of a current detector of an AC motor control device, wherein a predetermined pattern of erroneous connection is determined.
前記電流検出器異常判定手段は、誤接続のパターンからあらかじめ設定した所定の接続修正パターンを出力することを特徴とする交流電動機制御装置の電流検出器健全性確認方法。 In claim 14,
The current detector abnormality determining means outputs a predetermined connection correction pattern set in advance from a pattern of erroneous connection, and a current detector soundness confirmation method for an AC motor control device.
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